RC正弦波振荡器课程设计
RC正弦波振荡器设计实验
综合设计 正弦波振荡器的设计与测试一．实验目的1． 掌握运用Multisim 设计RC 振荡电路的设计方法 2． 掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理 3． 熟悉RC 正弦波振荡器的调试方法4． 观察RC 参数对振荡器的影响，学习振荡器频率的测定方法 二．实验原理在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能够取代输入信号，即电路中必须引入正反馈；二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。
正弦波振荡的平衡条件为：..1AF = 起振条件为..||1AF > 写成模与相角的形式：..||1AF = 2A F n πψ+ψ=（n 为整数） 电路如图1所示：1． 电路分析RC 桥式振荡电路由RC 串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC 选频网络形成正反馈电路，决定振荡频率0f 。
1R 、f R 形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，1D 、2D 是稳幅元件。
该电路的振荡频率 ： 0f =RCπ21① 起振幅值条件：311≥+=R R A f v ②式中d f r R R R //32+= ，d r 为二极管的正向动态电阻2． 电路参数确定（1） 根据设计所要求的振荡频率0f ，由式①先确定RC 之积，即 RC=21f π ③为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响，应使R 满足下列关系式：i R >>R>>o R 一般i R 约为几百千欧以上，而o R 仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式③算出电容C 的值，然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求（2） 确定1R 、f R ：电阻1R 、f R 由起振的幅值条件来确定，由式②可知f R ≥21R ， 通常取f R =（2.1~2.5）1R ，这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。
此外，为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路还应满足直流平衡条件，即： R=1R //f R（3） 确定稳幅电路：通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。
rc正弦波振荡电路设计
rc正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路的设计过程可以按照以下步骤进行：
1.确定振荡频率：根据需要，选择合适的振荡频率。
2.确定电路参数：根据振荡频率，计算RC电路的参数，即电阻R和电容C 的值。
对于正弦波振荡电路，振荡频率f与R和C的关系为f=1/2πRC。
因此，已知振荡频率f，可以求出R和C的值。
3.设计电路：根据计算出的R和C的值，设计RC正弦波振荡电路。
电路一般由放大器、RC电路和正反馈网络组成。
放大器可以选择合适的运放或比较器等器件，RC电路选择相应的电阻和电容器件，正反馈网络可以选择相应的电阻或电容元件。
4.调整电路：在实际应用中，可能需要根据实际情况对电路进行调整，以获得更好的性能。
例如，可以通过调整放大器的反馈系数、RC电路的元件值等来调整振荡频率和幅度。
5.测试电路：在调整完成后，对电路进行测试，观察是否能够正常工作并产生稳定的正弦波输出。
总之，RC正弦波振荡电路的设计需要综合考虑电路参数、元件选择、电路结构等因素，并经过调整和测试来获得最佳性能。
RC桥式正弦波振荡器产生正弦波
实验三 RC 桥式正弦波振荡器一、实验目的1、学会测量频率和测试振器；2、验证RC 桥式振荡器的起振条件 二、实验实验仪器综合实验台；双踪示波器；交流毫伏表；频率计；万用电表。
三 实验原理RC 桥式振荡器是采用RC 串并联选频网络的一种正弦波振荡器。
它具有较好的正弦波形且频率调节范围宽，广泛应用于产生几百千赫兹以下的正弦信号。
1、实验线路图测试电路如图5-1所示。
.............+-v F .......图5-1由两部分组成：R 1、R 2、C 1、C 2 组成具有选频作用的正反馈网络；Q1、Q2组成两级共射极放大器，并接成电压串联反馈，具有输入电阻高，输出电阻低的特点，其输入、输出阻抗对正反馈影响较小。
2、起振条件在图5-1电路中，其选频网络的正反馈系数为图5-1 RC 桥式振荡器实验电路)1(1112211221C R C R j C C R R V V F oF ωω-+++== （5-1）当R 1 = R 2 = R ，C 1= C 2 = C 时则)/1(31RC RC j Fωω-+= （5-2）当频率RC f π2/1=时，3/1=F ，根据幅度平衡条件1=•F A ，只有 3=A 电路才能维持振荡。
要使电路自行起振 1≥•F A ，因 3/1=A ,所以A 必须大于3,但不能过大.如果太大,振荡幅度值将受到晶体管非线性的限制,波形将产生严重失真.四、实验内容1、按照图5-1所示的实验电路连接电路； 2测量RC 选频网络的幅频特性从电路的A 、B 两点处断开，不加直流电压V CC ，在RC 串并联网络两端加3V （有效值）的低频信号，改变信号的频率，在RC 并联端（A 断处）测选频网络的幅频特性。
注意：改变信号频率时，应保证加在RC 串并联网络两端的电压值不变。
3 调节电压串联负反馈放大器的放大倍，仍断开RC 选频网络，加电源V CC ，调整两级放大电路的静态工作点，使两个三极管均处于放大状态，在放大器的输入端加上适当大小的电压V i （输出波形不产生失真），频率约为1KH Z ，调节负反馈电阻R f ，使放大倍数A V 稍大于3。
模电RC正弦波振荡电路课程设计
课程设计课程名称：模拟电子技术A设计名称：RC正弦波振荡电路专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2018年1月5 日XX大学课程设计任务书学生姓名专业班级课程名称模拟电子技术A设计名称RC正弦波振荡电路设计设计周数 1 设计任务主要设计参数⑴振荡频率：500Hz；⑵振荡频率测量值与理论值的相对误差小于；⑶振幅基本稳定，振荡波形对称；⑷电源电压变化在以内时，无明显非线性失真。
设计内容设计要求⑴RC正弦波振荡电路形式有多种，按照设计要求，提出两种设计方案，进行比较后确定选用方案。
⑵用Multisim软件设计电路原理图；②根据电路功能及技术指标要求，计算电路各元件的参数；③对所设计电路进行仿真、调试，使所设计电路能实现设计要求。
④对仿真过程和仿真结果进行分析。
⑤将仿真测得的正弦波频率,输出幅值分别与理论计算值进行比较,分析产生误差的原因。
⑥如果所设计的RC正弦波振荡电路不能起振，一个条件哪个参数？如何调节？（通过仿真验证）⑦如果输出波形失真，应该调节哪个参数？如何调节？（通过仿真验证）主要参考资料[1]华中科技大学电子技术课程组编，康华光主编.电子技术基础.模拟部分.第五版.北京：高等教育出版社，2010[2]华中科技大学电子技术课程组编，康华光主编.电子技术基础.数字部分.第五版.北京：高等教育出版社，2011[3]刘原主编.电路分析基础.北京：电子工业出版社，2011[4]及力主编.Protel 99 SE原理图与PCB设计教程.北京：电子工业出版社，2007[5]（日）稻叶保著，何希才，尤克译.振荡电路的设计与应用.北京：科学出版社，2004学生提交归档文件“课程设计说明书”一本（用word编辑排版打印）要求：内容准确，表述清晰、调理，图文详尽。
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）。
2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
RC正弦波振荡器电路设计与仿真设计
《电子设计基础》课程报告设计题目：RC正弦波振荡器电路设计及仿真学生班级：学生学号：学生姓名：指导教师：时间：成绩：西南xx大学信息工程学院一.设计题目及要求RC正弦波振荡器电路设计及仿真，要求：（1）设计完成RC正弦波振荡器电路；（2）仿真出波形，并通过理论分析计算得出频率。
二.题目分析与方案选择在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样，它们同时进入放大网络被放大，其中必定有我们需要的信号，于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来，进一步送入放大网络被放大，为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络（如图一中的两个二极管），之后再次通过选频网络送回输入端，经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了，由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小，即无法实现放大，且高频在放大器中放大倍数较小。
三.主要元器件介绍10nf电容两个；15kΩ电阻一个；10kΩ电阻三个；滑动变阻器一个；2.2k Ω电阻一个；二极管两个；运算放大器；示波器四.电路设计及计算图 1在multisim软件上做的仿真电路图如图1。
电路震荡频率计算：f=1/2πRC起振的复制条件：R f/R i>=2 其中R f=R w+R2+R3/R d由其电路元件特性R=10KΩC=10nF电路产生自激震荡，微弱的信号1/RC 经过放大，通过反馈的选频网络，使输出越来越大，最后经过电路中非线性器件的限制，使震荡幅度稳定了下来，刚开始时A v=1+R f/R i >3。
平衡时A v=3，F v=1/3(w=w0=1/RC)五.仿真及结果分析在multisim中进行仿真，先如图一连接好电路，运行电路，双击示波器，产生波形如下图图2刚开始运行电路时，输出波形如图2，几乎与X轴平行，没有波形输出。
图3经过不久，波形就开始产生振荡，幅度逐渐增大，并达到一个最大值后，保持幅度以正弦输出。
如图3六.PCB板排布图4Protel 99 se中做出来的原理图如图四，pcb如下图。
RC电容震荡器电路课程设计报告书
摘要本次课程设计的目标是设计一个RC电容振荡电路。
RC振荡电路由放大电路和选频网络两局部组成,施加正反应就产生振荡，振荡频率由RC网络的频率特性决定。
它的起振条件为：R f>2R1，振荡频率为：f o=1/2πRC。
运算放大器选用LM741CN,采用非线性元件来自动调节反应的强弱以维持输出电压的恒定，进而到达自动稳幅的目的，这样便可以保证输出幅度为2Vp-p；而频率围确实定是根据式f o=1/2πRC以及题目给出的频率围来确定电阻R 或电容C的值，进而使其满足题目的要求。
关键词：RC振荡电路、振荡频率、输出幅度目录1设计任务与要求 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的任务与要求 (1)1.3 课程设计的技术指标 (1)2 电路原理及分析 (2)2.1电路组成 (2)2.2正弦波振荡电路的根本工作原理 (3) (3) (3) (3) (4)2.3 振荡电路中的负反应 (4)2.4 RC串并联网络的选频特性 (4)3、设计方案与比拟 (7)3.1RC移相振荡电路 (7)3.2RC串并联网络的文氏电桥振荡电路 (7)3.3双T选频网络振荡电路 (7)4 参数计算及器件选择 (8)4.1 器件的选择 (8)4.2理论数据处理 (8)4.3实验数据处理 (8)4.4 理论数据与实验数据的比照 (8)4.5 误差分析 (8)5 仿真与调试 (9)5.1仿真软件Multisim 11.0 (9)5.2电路的仿真 (11)5.3仿真电路的调试和结果 (11)6 实物图 (13)7 结论和心得总结 (14)致 (16)参考文献 (17)附录 (17)1设计任务与要求1.1课程设计的目的1. 掌握由集成运算放大器组成RC正弦波振荡电路的工作原理和电路结构。
2. 掌握RC桥式正弦波振荡电路的仿真调测。
3. 进一步掌握用双踪示波器的使用方法。
4. 掌握常用元器件的识别和测试。
5. 熟悉常用仪表。
6. 掌握电路板的焊接，以及元件在电路板上的插法。
实验八 RC正弦波振荡器
实验八 RC正弦波振荡器实验目的：1.熟悉仿真软件MULTISIM的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法。
2.熟悉POCKETLAB硬件实验平台，掌握基于功能的使用方法。
3.掌握RC正弦波振荡器的设计和分析方法。
4.掌握RC正弦波振荡器的安装与调试方法。
实验内容：一.仿真实验1.RC相移振荡电路如图8-1所示，在MULTISIM中搭建其开环分析电路，理解起振和稳定的相位条件与振幅条件。
图8-1 RC相移振荡电路所以f=649.7HZ所以放大器的增益绝对值大于29.图8-3 RC相移振荡电路开环仿真图图8-4 RC相移振荡电路开环仿真幅频图和相频图由幅频特性曲线图可知，该电路的振荡频率为640.4004HZ。
2.在MULTISIM中搭建8-1电路，进行瞬态仿真。
所以=19.89*10^-5意向网络增益为1/3，所以为满足起振条件，基本放大器增益应大于3.表8-1 RC相移振荡电路振荡频率计算值仿真值实测值振荡频率649.7HZ 628.099HZ 633HZ3.将8-1电路振荡频率增加或减小10倍，重新设计电路参数。
表8-2 RC相移振荡电路振荡频率改动原件改动前频率减小10倍频率增加10倍R R=10k R=100k;R20=3000kC C=10nF C=100nF60.84HZ C=1nF 6．08kHZC=1nF C=100nFR=100K4.调试修改文氏电桥振荡器，进行瞬态仿真。
表8-3 文氏电桥振荡电路振荡频率C1(uF) R1(K) R2(K) R3(K) R4(K) 0.01 20 10 4.7 16.8表8-4 文氏电桥振荡电路振荡频率设计值仿真值实测值振荡频率800HZ 791.76HZ 830HZ图8-5 文氏电桥振荡器瞬态波形图图8-6 文氏电桥振荡器频谱图一．硬件实验1.电路连接2.瞬态波形观测3.频谱测量图8-7 RC电路瞬态波形图图8-8 RC电路频谱图4.按以上步骤对文氏电桥电路进行相应硬件实验图8-9 文氏电桥振荡器瞬态波形图图8-10 文氏电桥振荡器频谱图实验思考：1.将8-1所示电路中的C从10nF改为0.1nF后，进行仿真，结果如何？请解释原因。
实验五RC正弦波振荡器
实验五RC正弦波振荡器一．实验目的1.学习文氏桥振荡器的电路结构和工作原理。
2.学习振荡电路的调整与测量振荡频率的方法。
二．电路原理简述从电路结构上看，正弦波振荡器实质上是一个没有输入信号，但带有选频网络的正反馈放大器。
它由选频网络和放大器两部分组成，选频网络由R、C串并联组成，故振荡电路称为RC振荡器，它可产生lHz--1MHz的低频信号。
根据RC 电路的不同，可分为RC移项、RC串并联网络、双T选频网络等振荡器。
RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路形式如图5—1所示。
其原理为：图中的RC选频电路，若把Ui看成输入电压，把Uo看成输出电压，则只有当f=fo=1/2∏RC，Uo和Ui才能同相位。
且在有效值上Uo=3Ui，对该振荡器电路而言．当电路满足振荡频率f=fo=1/2∏RC，且放大电路的放大倍数︳Au ︳>3时，就能产生一个稳定的正弦波电压Uo。
图5—1 RC串并联网络振荡器原理图本实验采用两极共射极带负反馈放大器组成RC正弦波振荡器，实验电路如图5-2。
电路特点：改变RC则可很方便的改变振荡频率，由于采用两级放大及引入负反馈电路，所以能很容易得到较好的正弦波振荡波形。
其中：R F1=1kΩ，R W=150kΩ，增加Rf3=1kΩ,C2=C3=0.47μF，C7=C8=0.01μF，C1=10μF/25V，C E1= C E2=47μF/25V，R E1’=R E2’=10Ω，R F2=51Ω，R C1’=R E1”=120Ω，R C2=R S= R E2”=470 Ω，R B22=1kΩ，R B21=1.5kΩ，R B1=10kΩ，T1=T2=9013，外接电阻R=2kΩ，电容C=0.01μF，三．实验设备名称数量型号1．直流稳压电源 1台 0～30V可调2．低频信号发生器1台3．示波器 1台4．晶体管毫伏表 1只5．万用表 1只6．反馈放大电路模块 1块 ST2002四. 实验内容与步骤1. RC振荡电路的调整1）按照图5-2电路原理，选用“ST2002反馈放大电路”模块，熟悉元件安装位置，开始接线,此电路中D和0V两点不要连接，检查连接的实验电路确保无误后，在稳压电源输出为12V的前提下对实验电路供电。
rc正弦波振荡器课程设计
摘要振荡器是一种在没有外加激励信号，而自动的将直流电源产生的能量转化为具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的电路。
振荡器一般由晶体管等有源器件和具有选频能力的无源网络所组成。
振荡器的种类很多，根据工作原理来分，可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
根据所产生波形的不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
根据选频网络所采用的器件来分，可分为LC振荡器、晶体振荡器以及RC振荡器等。
正弦波振荡器在无线电技术中应用非常广泛。
在通信系统中，可用来产生发射极部分的载波信号和接收机中的本地震荡信号。
在电子测量仪器中，可用来各种频段的正弦波信号。
本课程主要研究RC正弦波振荡器的电路设计与proteus软件仿真。
滤波器是对波进行过滤的器件。
它的作用实质上是“选频”，即允许某一部分的信号顺利通过。
在无线电技术、自动测量和控制系统中，常被用来对模拟信号进行处理，如数据传送、抑制干扰。
滤波器根据工作信号的频率范围，可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
本课程主要是对带通滤波器的设计与仿真。
关键词：RC正弦波振荡器；滤波器；proteus仿真目录1 绪论 (1)2 设计任务 (2)2.1课程设计的目的 (2)2.2课程设计任务与要求 (2)2.3课程设计技术指标 (2)3 RC正弦波振荡器工作原理 (3)3.1 电路原理及元件选择 (3)3.2 参数计算 (3)4 4阶带通滤波器工作原理 (5)4.1 电路原理及元件选择 (5)4.2 参数计算 (5)5Proteus软件介绍 (6)6电路仿真与结果分析 (7)6.1 RC正弦波振荡器仿真与结果分析 (7)6.2 4阶带通滤波器器仿真与结果分析 (7)致谢 (10)参考文献 (11)1 绪论本次课程设计的内容包括RC正弦波振荡器电路和高阶带通滤波器电路的设计与仿真两部分。
RC正弦波振荡器电路由四部分组成：放大电路，反馈网络，选频网络，稳幅环节。
其中放大电路和反馈网络构成正反馈系统，共同满足AF=1。
RC正弦波振荡器
RC正弦波振荡器一、实训目的1、掌握RC桥式正弦波振荡器的电路构成及工作原理；2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法；3、观察参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测试方法；4、熟悉RC正弦波振荡器故障的分析和处理。
二、实训所需挂件及附件序号型号备注1 PMT01电源控制屏该控制屏包含“液晶显示屏”等模块2 PMT-60电子技术实训电源组件该挂件包含“电源及信号源”等模块3 PMT-61电子技术实训组件（一）该挂件包含“RC正弦波振荡器”等模块4 双踪示波器自备三、实训原理RC正弦波振荡器的原理图如下图2-5所示；图2-5 RC桥式正弦波振荡器RC桥式正弦波振荡器又称为文氏桥振荡器，电路由同相放大器和具有选频作用的RC串并联正反馈网络两部分组成，即放大电路A V和选频网络F V。
A V为由集成运放LF353组成的同相放大电路，①脚输出频率为f0的信号通过RC串并联反馈到放大器的输入端③脚。
因为RC选频网络的反馈系数F=1/3，因此，只要使放大器的放大倍数Auf=3，就能满足振幅平衡条件；由于同相放大器的输入信号与输出信号的相位差为00，RC串并联选频网络对于频率为f0信号的相移也为00，所以信号的总相移满足相位平衡条件，属正反馈。
因此，电路对信号中频率为f0的分量能够产生自激振荡，而其他的频率分量由于选频网络的作用，反馈电压低，相位不为零，则不产生自激振荡。
在实用的RC桥式振荡器电路中，反馈电阻Rf（相当于图2-5中的RP2）常采用具有负温度系数的热敏电阻以便顺利起振，当振荡器的输出幅度增大时，流过Rf 的电流增强，随热敏电阻的温度上升其电阻变小，使放大器的增益下降，这将自动调节振荡输出信号趋于稳定。
RC桥式振荡器电路的振荡频率取决于RC选频回路的R1、C1、RP1、C2参数，通常情况下，R1=RP1=R 、C1=C2=C ，振荡频率为)2/(10RC f π=四、实训方法1、用万用表监测使RP1=R1=10K ，用导线从PMT-60挂件上将±15V 电源接到PMT-61挂件的“RC 桥式振荡器”模块的±15V 输入端。
实验四 RC正弦波振荡器
实验四 RC 正弦波振荡器一、 实验目的1. 进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件2. 学会测量、调试振荡器二、实验原理从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的、带选频网络的正反馈放大器。
若用R 、C 元件组成选频网络，就称为RC 振荡器， 一般用来产生1Hz ～1MHz 的低频信号。
RC 串并联网络（文氏桥）振荡器电路型式如图1所示。
振荡频率 RC21f O π 起振条件 |A|＞3 电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。
图1 RC 串并联网络振荡器原理图三、 实验设备与器件1. ＋12V 直流电源2. 函数信号发生器3. 双踪示波器4. 频率计5. 直流电压表6. 3DG12×2 或 9013×2电阻、电容、电位器等四、 实验内容1. RC 串并联选频网络振荡器(1) 按图2组接线路图2 RC串并联选频网络振荡器将电位器Rw顺时针方向旋到底，接入+12V电源和地，不接RC串并联网络(即A点和B 点不连接)，测量放大器静态工作点，将数据填入表1。
表1 放大器静态工作点数据记录给放大器一个频率为1kHz、幅度为0.5V的正弦输入ui, 即从B点接入到信号发生器，用示波器分别测量Ui和Uo的值，求出放大器的电压放大倍数，填入表2。
表2 放大器电压放大倍数数据记录(2) 接通RC串并联网络，并使电路起振，用示波器观测输出电压u O波形，调节Rw使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数填入表3(可允许少量失真以维持波形稳定)。
表3 起振波形数据记录(3) 测量振荡频率，并与计算值进行比较。
数据填入表4。
表4 起振波形振荡频率数据记录(4) RC 串并联网络幅频特性的观察将RC 串并联网络与放大器断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络，保持输入信号的幅度不变（假设为3V ），频率由低到高变化，RC 串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC 串并联网络的输出将达最大值（约1V 左右）。
实验七 RC正弦波振荡器
三、实验设备
1．双踪示波器 2．现代电子技术实验台
3. 示波器
四、实验内容及步骤
1．按图3.6.1接线。 2．用示波器观察输出波形。 3. 测上述电路输出频率（示波器读取）。 4．改变振荡频率。 在实验台上使文氏桥电容C1=C2=0.1μ。 思考： (1)若元件完好，接线正确，电源电压正常，而Uo=0,原 因何在？应怎么办？
实验六
一、实验目的
RC正弦波振荡器
1．掌握桥式RC正弦波振荡电路的构成及工作原理。 2．熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法。 3．观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测 定方法。
二、 实验原理
如图3.6.1由运算放大器和文氏电桥组成RC正弦 波振荡器，其中RP1 、 C1 、R2 、 C2组成正反馈网 络选频网络。
1 1 当 0 时,正反馈系数: F 3 RC 图3.6.1中，R1、 Rf 是负反馈网络，是为了改善振荡波形 和稳定振幅而引入的。其负反馈系数为：F R1
R1 R f
1 当 f f0 时，正反馈系数: F 1 2 RC 3
电路还必须满足Rf>2R1的关系，否则，会引起波形严 重失真。 调试时，适当调整负反馈的强弱，使放大器的电压放大 倍数A略大于3，振荡器就可以起振，输出正弦波信号；若A 的值远大于3，则输出的正弦波信号易产生非线性失真；若 A的值小于3，因不满足幅度平衡条件，故振荡器不起振。
47K
RP1
10K
0.2μ 2K
A1
R2
A
0.2μ
3.6.1 集成运放构成桥式RC正弦波振荡器
10K
为了分析方便起见，选择元件时使R2=Rp1=R， C1=C2=C。正反馈网络的反馈系数为：
RC正弦波振荡电路设计
RC正弦波振荡电路设计首先，我们需要了解RC正弦波振荡电路的基本原理。
振荡器是一种电路，它能够将直流电源的能量转换为交流信号。
在RC振荡电路中，我们使用了一个电容和一个电阻来实现振荡。
在RC正弦波振荡电路中，电容充电和放电的时间常数（记为τ）非常重要。
时间常数τ决定了振荡频率的大小，公式为τ=RC，其中R为电阻的阻值，C为电容的电容值。
接下来，我们将详细介绍如何设计RC正弦波振荡电路。
设计过程分为以下几个步骤：1.确定振荡频率：首先根据需要确定振荡的频率范围，并选择一个合适的频率。
振荡频率主要由电容值和电阻值决定，可以通过调整它们的比例来改变频率。
2.选择电容和电阻：根据已知的振荡频率，选择一个合适的电容和电阻。
一般来说，电容的值可以在几十皮法（pF）到几百微法（uF）之间选择，而电阻的值可以在几百欧姆（Ω）到几兆欧姆（MΩ）之间选择。
3.计算时间常数：根据所选择的电容和电阻的值，计算时间常数τ。
时间常数τ决定了振荡的频率，可以根据τ=RC公式计算得出。
4.根据振荡频率调整电容和电阻：如果振荡频率与所需要的频率不一致，可以通过调整电容和电阻的比例来改变频率。
通常来说，增加电容值可以降低频率，而增加电阻值可以提高频率。
5.考虑放大器：为了增强正弦波信号的幅度，可以在RC振荡电路中添加一个放大器电路。
放大器电路一般采用运算放大器、晶体管等元件实现。
6.振荡电路的稳定性：为了确保RC振荡电路的稳定性，可以在电容的两端或电阻的两端添加阻尼电阻，用来衰减振荡中的能量。
7.电源：振荡电路需要一个直流电源供电，电源电压的稳定性会影响振荡器的稳定性，因此需要选择一个稳定的电源。
最后，设计好RC正弦波振荡电路后，可以使用示波器等仪器进行验证，观察输出的波形是否为正弦波，并调整电容和电阻的值，使得输出的波形更加稳定和准确。
总结来说，RC正弦波振荡电路的设计步骤包括确定振荡频率、选择电容和电阻、计算时间常数、根据频率调整电容和电阻、考虑放大器、确保振荡电路的稳定性和选择稳定的电源。
RC振荡器的设计
实验六 RC振荡器的设计一．实验目的1．学习RC正弦波振荡器的设计方法2．掌握RC正弦波振荡器的安装、调试与测量方法。
二.预习要求1．预习振荡器设计的有关内容。
2．设计一个满足指标要求的RC正弦波振荡器，计算出振荡器中各元件的参数，画出标有元件值的电路图。
3．预习振荡器的调试与测量方法，制定出实验方案，选择实验用的仪器设备。
三．RC振荡器的设计与调试实用文档RC振荡器的设计，就是根据所给出的指标要求，选择电路的结构形式，计算和确定电路中各元件的参数，使它们在所要求的频率范围内满足振荡的条件，使电路产生满足指标要求的正弦波形。
RC振荡器的设计，可按以下几个步骤进行：1．根据已知的指标，选择电路形式。
Au o2．计算和确定电路中的元件参数。
3．选择运算放大器R4R W R54．调试电路，使该电路满足R C指标要求。
R3 D1实用文档实用文档设计举例：设计一个振荡频率为800Hz 的RC （文氏电桥）正弦波振荡器。
图1 RC 正弦波振荡器设计步骤如下：1． 根据设计要求，选择图1所示电路。
2． 计算和确定电路中的元件参数。
（1）根据振荡器的频率，计算RC 乘积的值。
)(1099.180014.3212140s f RC -⨯=⨯⨯==π （2）确定R 、C 的值为了使选频网络的特性不受运算放大器输入电阻和输出电阻的影响。
按：R i R R 0的关系选择R 的值。
其中：R i （几百k Ω以上）为运算放大器同相端的输入电阻。
R 0（几百Ω以下）为运算放大器的输出电阻。
实用文档因此，初选R=20k Ω，则：uF F C 1.010995.010201099.1734≈⨯=⨯⨯=-- （3）确定R 3和R f (在图1中R f =R 4+R w +r d //R 5)的值。
由振荡的振幅条件可知，要使电路起振，R f 应略大于2R 3，通常取R f =2.1R 3。
以保证电路能起振和减小波形失真。
另外，为了满足R=R 3//R f 的直流平衡条件，减小运放输入失调电流的影响。
RC正弦波振荡电路
实验7 RC 正弦波振荡电路1 实验目的：1.1 熟悉集成运算放大器构成的正弦波振荡电路的原理与设计方法。
1.2 掌握由运放构成的函数发生器。
2 预习要求：2.1分析图10-1电路工作原理,按照图中的元件参数,计算符合振荡条件的R W 值及振荡频率fo 。
2.2分析图10-4电路的工作原理，画出1o v 、2o v 的波形，推导1o v 、2o v 的波形的周期和幅度的计算公式。
2.3 按图10-4中给出的元件参数计算1o v 、2o v 的波形的周期和幅度,与实验实测值进行比较。
3 实验器材(1) 模拟实验箱 (2) 数字万用表 (3)示波器 (4) 集成运算放大器LM324/A 1片 （5）电子元件若干4 实验电路与原理及实验内容 4.1 RC 桥式正弦振荡电路RC 桥式正弦振荡电路如图10-1所示。
其中R 1、C 1、R 2、C 2是选频网络，接在集成运算放大器的输出与同相输入端之间。
构成正反馈，产生正弦自激振荡。
图中虚线框内的部分是带有负反馈的同相放大电路，其中R 3、R W 及R 4为负反馈网络，调节R W 即可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使之满足振荡的幅度条件。
二极管D 1、D 2起限制输出幅度，改善输出波形。
4.1.1 RC 串并联选频网络的选频特性一般取R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C ，令R 1、C 1并联的阻抗为Z 1，R 2、C 2串联的阻抗为Z 2及ωo =RC 1,则Z 1=RC j R ω+1，Z 2=R Cj ω1+ 推出正反馈的反馈系数为)//(31211ωωωωo o o f J Z Z Z V V F -+=+==(10-1) 由此可得RC 串并联选频网络的幅频特性与相频特性分别是R 1 16K22)//(31ωωωωO O F -+=（10-2）3)//(ωωωωϕO O F arctg--= （10-3）由（10-2）、（10-3）两式可画出其幅频特性与相频特性的曲线，如图10-3所示由(10-2)、（10-3）两式可知，当ω=ωO =RC 1时，反馈系数的幅值为最大，即F=31，而相频响应的相角φF =0。
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摘要振荡器是一种在没有外加激励信号，而自动的将直流电源产生的能量转化为具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号的电路。
振荡器一般由晶体管等有源器件和具有选频能力的无源网络所组成。
振荡器的种类很多，根据工作原理来分，可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类。
根据所产生波形的不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。
根据选频网络所采用的器件来分，可分为LC振荡器、晶体振荡器以及RC振荡器等。
正弦波振荡器在无线电技术中应用非常广泛。
在通信系统中，可用来产生发射极部分的载波信号和接收机中的本地震荡信号。
在电子测量仪器中，可用来各种频段的正弦波信号。
本课程主要研究RC正弦波振荡器的电路设计与proteus软件仿真。
滤波器是对波进行过滤的器件。
它的作用实质上是“选频”，即允许某一部分的信号顺利通过。
在无线电技术、自动测量和控制系统中，常被用来对模拟信号进行处理，如数据传送、抑制干扰。
滤波器根据工作信号的频率范围，可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
本课程主要是对带通滤波器的设计与仿真。
关键词：RC正弦波振荡器；滤波器；proteus仿真-目录1 绪论 (1)2 设计任务 (2)课程设计的目的 (2)课程设计任务与要求 (2)课程设计技术指标 (2)'3 RC正弦波振荡器工作原理 (3)电路原理及元件选择 (3)参数计算 (3)4 4阶带通滤波器工作原理 (5)电路原理及元件选择 (5)参数计算 (5)5Proteus软件介绍 (6)6电路仿真与结果分析 (7){RC正弦波振荡器仿真与结果分析 (7)4阶带通滤波器器仿真与结果分析 (7)致谢 (10)参考文献 (11)1 绪论本次课程设计的内容包括RC正弦波振荡器电路和高阶带通滤波器电路的设计与仿真两部分。
RC正弦波振荡器电路由四部分组成：放大电路，反馈网络，选频网络，稳幅环节。
其中放大电路和反馈网络构成正反馈系统，共同满足AF=1。
选频网络由电阻和电容元件组成，作用是实现单一频率的正弦波振荡。
稳幅环节的作用是使振荡幅度达到稳定，通常可以利用放大元件的非线性特性来实现。
我们知道，负反馈放大电路产生自激振荡的条件是AF=—1，那是因为在放大电路中，为了改善性能，引入的是负反馈，而在振荡电路中，我们的目的就是要产生正弦波振荡，因此有意识的将反馈接成正反馈。
带通滤波器的作用是实现某一段频率范围内的信号通过，而将此频带以外的信号阻断。
带通滤波器经常用于抗干扰设备中，以便接收某一频带范围之内的信号，而消除低频段和高频段的干扰和噪声。
从原理上说，将一个通带截止频率为f2的低通滤波器与一个通带截止频率为f1的高通滤波器串联起来，当满足条件f2>f1时，即可构成带通滤波器。
当输入信号通过电路时，低通滤波器将f>f2的高频信号阻断，而高通滤波器将f<f1的高频信号阻断，最后，只有频率范围在f1<f<f2的信号才能通过电路，于是电路成为一个带通滤波器。
根据以上原理组成的带通滤波器输入端的电阻R和电容C组成低通电路，另一个电容C和电阻R2组成高通电路，二者串联起来接在运放的同相输入端，输出端通过电阻R3引回一个反馈，这样就组成了一个简单的带通滤波器。
本次课程为了滤波器的性能更好，我们设计了一个4阶带通滤波器。
2 设计任务课程设计的目的通过课程设计，使课本所学知识得到实际应用的同时，增强学生的动手能力和独立思考能力，培养学生的学习兴趣和爱好。
通过软件Proteus仿真来使电路达到所要求的技术指标，以此锻炼学生设计和调试电路的能力。
课程设计任务与要求任务研究RC正弦波振荡器和高阶(3阶以上)滤波器电路的原理及其应用。
要求1．认真领会所选课程设计题目含意，查阅和运用相关技术资料，锻炼独立思考的能力；2．利用软件进行电路设计和仿真，认真记录数据和波形，要准确、规范、独立完成仿真内容,自觉培养严谨求实的科学作风；3．认真完成课程设计论文（应包含电路图、元器件清单、仿真调试及设计总结等）。
课程设计技术指标对于RC正弦波振荡器来说，频率为2100Hz；对于高阶滤波器来说，设计一个4阶中心频率为9050HZ的带通滤波器。
3 RC正弦波振荡器工作原理电路原理及元件选择电路原理振荡电路的原理图如图所示。
其中集成运放A作为放大电路，RC串并联网络是选频网络，而且当f=f0时，它是一个接成正反馈的反馈网络。
另外，fR和'R支路引入一个负反馈。
由图可见，RC串并联网络中的串联支路和并联支路，以及负反馈中的fR和'R，正好组成一个电桥的四个臂，因此这种电路又称为文式电桥振荡电路。
图 RC正弦波振荡器原理图元件选择RC正弦波振荡器元器件选择如表所示。
表 RC正弦波振荡器元器件选择电阻电容二极管运算放大器电源5个2个2个1个2个参数计算振荡频率为了判断电路是否满足振荡的相位平衡条件，可假设在集成运放的同相输入端将电路断开，并加上输入电压Ui。
由于输入电压加在同相输入端，故集成运放的输出电压与输入电压相同，即φA=0。
已知当f=f时，φA+φF=0,电路满足相位平衡条件。
由此可知，电路的振荡频率为:RCfπ21=根据给定频率2100HZ ，设定C=100nF ，由（）得R=7600Ω。
起振条件震荡的幅度平衡条件为1>••F A ，已知当f=f 0时，31=•F ,由此可以求得起振条件为3>•AU已知同相比例运算电路输出电压与输入电压之间的比例系数为1+'R R f ,为了达到1+'RR f >3 （）负反馈支路的参数应满足关系f R >2'R （）4 4阶带通滤波器工作原理电路原理及元件选择电路原理如图所示，电路以集成运放为中心，输入端的电容C 和电阻R 组成低通电路，另一个电容C 和电阻R2组成高通电路，两者结合起来接在运放的同相输入端，输出端通过一个电阻R3引回一个反馈。
图 带通滤波器原理图元件选择带通滤波器电路元器件选择如表所示。
表 4阶带通滤波器元器件选择电阻 电容 运算放大器电源10个4个2个4个参数计算我们在这里设定滤波器的中心频率f 0=9050HZ ，电容C=10nF ，根据 RCfπ21=（） 计算得R=1760Ω。
5 Proteus软件介绍Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。
这些功能是：（1）原理布图（2）PCB自动或人工布线（3）SPICE电路仿真革命性的特点1．互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC器件。
2．仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。
还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。
配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。
Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库，可提供的仿真仪表资源：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。
理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。
这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。
这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
此外，Proteus 可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。
这些测试信号包括模拟信号和数字信号。
6 电路仿真与结果分析 RC正弦波振荡器仿真与结果分析电路仿真RC正弦波振荡器电路仿真如图所示。
图 RC正弦波振荡器仿真图结果分析如图所示，仿真结果为一条正弦波。
图 RC正弦波振荡器仿真结果4阶带通滤波器器仿真与结果分析电路仿真4阶带通滤波器电路仿真如图所示。
图 4阶带通滤波器仿真图结果分析如图所示，蓝色为输入波形，黄色为输出波形，当输入频率为100HZ时，输出为直线，满足带通的要求。
图 4阶带通滤波器结果图如图所示，当输入频率为10000时，输出为标准正弦波，满足设计要求。
图 4阶带通滤波器结果图如图所示，当输入频率为100000HZ时，输出几乎衰减为一条直线，满足带通设计要求。
图 4阶带通滤波器结果图致谢本次课程设计共历时3周，第一周完成了软件（proteus）安装和软件学习,为后两周的学习打下了基础。
第二周我们按要求完成了两种电路的设计与调试，虽然在调试过程中遇到了一些问题，但我们通过努力思考，积极寻求老师帮助，让问题得到了及时的解决。
第三周是电路仿真与论文撰写，在调试好电路的基础上，电路仿真很顺利的出了结果，接下来是论文的撰写，虽然已不是第一次撰写论文，但很多细节还是容易忽略，我们本着认真严谨的态度，经过反复修改，最终完成了撰写。
通过这次课程设计，不仅使以前学过的知识的到了巩固和实际应用，而且在调试电路的过程中，培养了我们耐心认真的品质，在参数计算的过程中，培养了我们求实精确的品格，这些品质对以后的工作都有着不可忽视的影响。
最后，我要特别感谢刘淑华老师和韩雅菲老师在这次课设中提供的指导与帮助，如果没有老师的帮助，我可能不会这么顺利的完成这次课设！我还要感谢我的同学在我遇到问题时的积极帮助，感谢你们！参考文献[1]杨素行．模拟电子技术基础简明教程(第三版)．高等教育出版社，2005.[2]邹传云. 高频电子线路.清华大学出版社.2012[3]谢龙汉、莫衍.Proteus电子电路设计及仿真.电子工业出版社.2012"。