正弦波产生及阻抗匹配

正弦波产生及阻抗匹配

摘要：本系统主要由两大模块构成：正弦信号发生器和低频放大电路。其中正弦信号发生器采用uA741芯片作为主要芯片，配合RC串并联网络产生5kHz稳定的信号，再经电阻分压，得到幅值为的正弦信号，将信号通过低频放大电路后，得到幅值为10V的正弦信号，最后加上阻抗匹配网络，实现50 的输出阻抗，此时输出幅值为5V。关键字：RC正弦振荡；低频放大；阻抗匹配

一、系统总体方案

正弦信号发生器采用uA741运放作为主要芯片，配合RC串并联网络产生

5kHz 稳定的信号，再经电阻分压，得到幅值为的正弦信号，将信号通过低频放大电路后，得到幅值为10V 的正弦信号，最后加上阻抗匹配网络，实现50Ω的输出阻抗。

二、方案论证与比较 1.正弦信号发生电路

方案一：采用由RC 电路，三极管和石英晶体组成的正弦波振荡电路，但电路成本较高且较为复杂，所以不选。

方案二：采用由RC 串并联网络和同相比例电路组成的正弦波振荡器，因其电路简单且所需器件实验室均具备，所以选方案二。 2.低频放大电路

方案一：采用晶体三极管组成放大电路，但其器件种类多，不利于后面的检测，所以不选。 方案二：采用运放741组成的比例放大电路进行放大，使用滑阻进行增益的调节，易于实现和检测，所以选方案二。 三、电路设计

1. 正弦信号发生模块

基本电路如图1，采用RC 串并联网络，由公式RC

f π21

0=可计算出当

F C R n 68468=Ω=，时，Hz f 50000=，调节10k 的滑阻使其起振并输出不失真的正弦波，调节100Ω的滑阻，可以改变输出幅值，使输出峰值为。输出波形如图2（输出为通道A ）：

图1

图2

2. 低频放大电路

基本电路如图3所示，输入接上级，当输入为时，调整滑阻的值改变输出幅值使其达到10V，输出波形如图4（通道A红色为输入，通道B蓝色为输出）：

图3

图4

3.阻抗匹配电路

基本电路如图5，采用OCL电路可以进行功率放大,消除直接接负载所产生的波形失真，实现阻抗匹配。电路输入接上级低频放大电路输出的峰值为10V的信号，输出波形如图6，有负载时输出信号的幅值为5V：

图5

图6

四．检测电路

序号名称、型号、规格数量备注

1 万用表 1 测试系统参数及电路连接

2 数字存储示波器 1 测试输出波形

3 函数信号发生器 1 为电路提供输入

采用示波器显示波形，可观测到各级的输出信号，通过滑阻的调节改变波形形状及幅值，记录测试结果。

频率幅值

理论值实际值理论值实际值正弦信号发生电路5kHz

低频放大电路无负载5kHZ10V10V 有负载

（50 ）

5kHz5V

附件：

1.整体电路图

2.参考文献：

1.模拟电子技术基础（第四版）童诗白华成英主编高等教育出版社

2.模拟电子技术试验课本