正弦波振荡电路的实验报告

江苏大学

实训（实验）设计报告

所属院系：

专业：

课程名称：电工电子学

设计题目：正弦波振荡电路设计（RC）

班级：

学生姓名：

学生学号：

指导老师:

完成日期：2012.12.5

RC

f n π21

=

； （式4）

图6 RC 串并联电路

这说明只有符合上述频率n f 的反馈电压才能与0•

U 相位相同。这时的反馈系数为

3

1

=

=

••

U U F f （式5） 可见，RC 串、并联电路既是反馈电路又是选频电路。

ωω•

υ

F 3

10

ωω

90

90-f

ϕ

图7 幅频特性 图8 相频特性 2.自励振荡的幅度条件：

反馈电压的大小必须与放大电路所需要的输入电压的大小相等，即必须有合适的反馈量。用公式表示即

i f U U = （式6）

由于

i

U U A 0

0=

（式7）

对于图6所示振荡电路，由于1

01R R A F

+

==3，故起振时o A >3, 即12R R F >， 因而要求F R 由起振时的大于12R 逐渐减小到稳定振荡时的等于12R 。所以F R 采用了

非线性电阻。

改变R 和C 即可改变输出电压的频率。

四、设计内容与步骤

1.内容

（1）根据设计结果连接电路。

（2）分析和观察不同时间段输出波形由小到达的起振过程和稳定到某一幅度的全过程。

（3）参数设置，若参数不能达到设计要求，按指标要求调试电路。 2.步骤

(1)在Multisim 平台上建立如图9所示的实验电路，仪器参数按图8所示设置：nF C C 1.021==；电阻4R +5R >23R ；4R >5R .调节1R (即21,R R 同时改变)使振荡稳定时满足Ω==K R R 5.521。

图9 RC 正弦波振荡仿真电路图

调节直至震荡稳定时的输出信号观测示波器显示（如图10、11）

a. 起震：电位器8%

图10 起震时的图形

b. 振幅最大且不失真：电位器55%

图11 震荡稳定时输出信号的图形

（2）单击仿真开关运行动态分析，观测频率计数据（如图12所示）。

图12 频率计

作输入输出信号分析（图13）

图13 RC正弦波振荡仿真电路

（3）参数扫描分析，设置函数发生器（如图14所示），再调试以获得李萨如图形。

图14 函数发生器

（4）观察记录同相输入电压（如图15）、反相输入电压（如图16）、输出电压（如图17）。

图15 同相输入电压图16 反相输入电压

图17 输出电压

(5) 调试出的李萨如图形（图18）：

图18 李萨如图形

五、所用仪器设备

表1 元件明细表

直流稳压电源双踪示波器运算放大器LM741 电阻

1 1 1 若干

万用表频率计电容导线

3 1 若干若干

函数信号发生器

1

六、小结

通过本次实验，我学会了集成运算放大器组成RC桥式正弦波振荡电路的工作原理和电路结构，了解了RC桥式振荡器中RC串并联的选频特性，熟悉了常用仪表，了解电路调试的基本方法，进一步掌握了用双踪示波器测相位差的方法；同时学会了Visio制图软件和Multisim电路仿真软件。总之，收获很大。

注意：各器件参数使用要恰当，否则得不到完整的正弦波和李萨如图形。

七、参考文献

1、电工学（少学时）唐介主编高等教育出版社

2、电工及电子技术实验教程新疆教育出版社

3、电路分析基础与仿真测试张海燕、刘艳昌主编北京邮电大学出版社

4、电工与电子技术实验机械工业出版社

5、EDA操作实训李伟任风轩主编哈尔滨工业出版社

附录

仿真结果

正弦波：

李萨如图形：