正弦波发生器的基本原理
正弦波发生器基本原理
压控振荡器
1. 电路结构
U为直流控制电压，A1组成积分电路，A2组成滞回比较器，场效应管T工作在开关状态，控制积分电容C的充放电，二极管D为隔离二极管。
滞回比较器A2的两个门限电压为
设开始时uC=0V，uo1=0V，uo2=-UZ，D导通，使T截止，这时I1=I2=U/4，由于U为直流电压，则电容C被恒流充电，uC随时间线性上升，uo1则直线下降，当uo1=UTH2时，比较器A2发生翻转，uo2=+UZ，D截止，T饱和导通，这时I2=I1-I3=-U/4R，电容恒流放电，uo1上升，当uo1上升至UTH1时，比较器A2再次翻转， uo2=-UZ，这时又重复刚开始的过程，周而复始产生振荡。 可以证明振荡器的振荡频率和周期为
设开始时，触发器输出为低电平，电子开关S断开，电流源IS1对电容C恒流充电，uc随时间线性上升，当uc =2/3 (VCC+VEE)时，比较器A产生跳变，使触发器翻转输出高电平，开关S闭合，电容C以(IS2－IS1) 恒流放电，uc随时间线性下降。当uc降至 1/3(VCC+VEE)，比较器B发生跳变，使触发器再次翻转输出低电平，开关S再次断开，如此重复开始时的过程，产生振荡。
uo1=+UZ，D截止，充电时间常数：R4C。
uo1=-UZ，D导通，充电时间常数：(R6∥R4)C。
uo1
0
- UZ
R6＜＜R4
555时基电路 1. 电路框图 555时基电路由分压器、两个比较器、触发器、缓冲器、复位电路、放电管等组成。其中分压器由三个高精度的阻值为5kΩ的电阻组成。 555时基电路框图
-UZ
完整的波形：
0
UT+
uc
t
UT-
+UZ
正弦波发生器的工作过程
正弦波发生器的工作过程正弦波发生器是一种电子设备，主要用于产生正弦波信号。
正弦波是一种周期性的波形，具有恒定的频率和幅度。
在电子工程中，正弦波信号被广泛应用于各种电子设备和系统中，如通信系统、音频设备、测量仪器等。
正弦波发生器的工作原理和过程可以通过以下几个方面进行描述。
一、基本原理正弦波发生器的基本原理是利用振荡电路产生稳定的正弦波信号。
振荡电路是一种能够自我激励并产生振荡的电路，其中包括一个放大元件和反馈网络。
通过适当的设计和调节，振荡电路可以产生稳定的正弦波信号。
二、主要组成部分正弦波发生器通常由以下几个主要组成部分构成：1.放大器：放大器是整个正弦波发生器的核心部分，它负责放大振荡电路中的信号。
常见的放大器包括运放（操作放大器）和晶体管等。
2.反馈网络：反馈网络将一部分输出信号反馈到输入端，起到稳定振荡的作用。
常见的反馈网络包括RC网络（电阻-电容网络）和LC 网络（电感-电容网络）等。
3.频率控制电路：频率控制电路可以调节正弦波的频率。
常见的频率控制电路包括电容器和电感器等。
4.幅度控制电路：幅度控制电路可以调节正弦波的幅度。
常见的幅度控制电路包括电阻、变阻器和放大器增益控制等。
三、工作过程正弦波发生器的工作过程可以分为以下几个步骤：1.初始条件设置：根据需要，设置正弦波的频率和幅度。
通过调节频率控制电路和幅度控制电路，可以实现对正弦波的精确控制。
2.放大器放大：放大器将输入信号进行放大，增加信号的幅度。
放大后的信号经过反馈网络返回到输入端，形成闭环反馈。
3.反馈作用：反馈网络将一部分输出信号反馈到输入端，与输入信号进行叠加。
这种反馈作用会引起振荡电路中的振荡，从而产生正弦波信号。
4.输出正弦波：经过放大和反馈作用后，正弦波信号被输出到外部电路或设备中。
输出信号可以通过电阻、电容等元件进行进一步处理和调节。
四、应用领域正弦波发生器在各个领域都有广泛的应用，其中包括但不限于以下几个方面：1.通信系统：正弦波发生器用于产生调制信号、载波信号和时钟信号等，用于无线通信、有线通信和光纤通信等系统中。
正弦波信号发生器实验报告
正弦波信号发生器实验报告
实验名称：正弦波信号发生器实验
实验目的：了解正弦波的基本属性，掌握正弦波信号的发生方法，对正弦波信号进行基本的测量和分析。
实验器材：函数发生器、示波器、万用表。
实验原理：正弦波（Sine Wave）是最常见的一种周期波形，其特点是正弦曲线的波形，具有完全的周期性和对称性。
在电路和信号处理系统中，正弦波信号非常常见，在很多实际应用中具有重要的作用。
函数发生器是一种能够产生各种各样波形的仪器，包括正弦波、方波、三角波等等。
而在产生正弦波信号的过程中，函数发生器利用一个内部的振荡器电路来产生振荡信号，再将其经过信号调制映射到正弦波的形式。
实验步骤：
1.将函数发生器的输出端口连接到示波器的输入端口，并将函数发生器的频率设定在1kHz左右。
2.打开示波器，选择一个适合的纵向和横向刻度，并将其垂直和水平方向校准至
合适位置，以显示正弦波的波形。
3.选择函数发生器的正弦波输出模式，调整幅度与频率，以获得所需的正弦波信号，可使用万用表对其进行精确测量。
实验结果：经过实验，我们成功产生了一路1kHz左右的正弦波信号，并使用示波器和万用表进行了基本的测量和分析，包括正弦波的频率、幅度、相位等基本特性。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了正弦波的特性及用途，掌握了正弦波信号发生器的基本使用方法，熟悉了正弦波信号的测量和分析方法，并在实践中获得了相应的实验数据。
这些知识和经验对我们今后的学习和工作将有非常重要的作用。
波形发生电路原理
波形发生电路原理波形发生电路是一种电子电路，用于产生特定形状和频率的电压或电流波形。
它通常由活动元件（例如晶体管、集成电路）和被动元件（例如电阻、电容）组成。
波形发生电路的原理基于信号的周期性。
一般来说，波形发生电路需要一个参考信号（例如时钟信号、振荡器信号），根据参考信号的周期和幅值来产生期望的波形。
具体的原理取决于所采用的电路拓扑和元件类型。
常见的波形发生电路包括正弦波发生器、方波发生器、矩形波发生器和三角波发生器等。
下面以正弦波发生器为例，介绍其工作原理：1. 整体思路：正弦波发生器的核心思想是利用反馈机制，将一个信号通过放大和滤波处理后再输入到自身，形成一个稳定的正弦波输出。
2. 振荡器电路：正弦波发生器的关键是振荡器电路，它负责产生频率恒定的振荡信号。
常见的振荡器电路包括LC振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等。
以LC振荡器为例，它由电感(L)和电容(C)构成，并配合放大元件组成正反馈网络。
3. 放大器电路：振荡器电路生成的振荡信号较弱，需要经过放大器电路放大后才能得到理想的输出。
这里可以采用放大器电路，如共射放大电路或运算放大器等。
4. 滤波器电路：放大器电路放大信号后，仍然会存在一些杂散信号或高频成分。
因此，需要使用滤波器电路，如低通滤波器或带通滤波器，将不需要的信号滤除，只保留所需的正弦波信号。
通过以上的电路组合，正弦波发生器可以实现将一个参考信号转换成期望频率和幅度的正弦波输出。
实际设计时，需要根据具体要求选择合适的元件和电路拓扑，以实现所需的波形。
需要注意的是，不同类型的波形发生器可能有不同的电路原理和参数设置，本文所述仅作为示例，具体应用需根据实际情况进行调整和优化。
正弦信号发生器实验报告
正弦信号发生器实验报告正弦信号发生器实验报告一、引言正弦信号发生器是电子实验室中常见的一种仪器，用于产生稳定的正弦信号。
它在各种电子设备测试和实验中起着重要的作用。
本实验旨在探究正弦信号发生器的原理和性能，并通过实际操作来验证其功能。
二、实验目的1. 理解正弦信号的特性和应用；2. 掌握正弦信号发生器的基本原理和结构；3. 学习使用正弦信号发生器进行实际测试。
三、实验原理正弦信号是一种周期性的交流信号，具有连续变化的幅度和相位。
正弦信号发生器的基本原理是通过振荡电路产生稳定的正弦波形。
振荡电路通常由放大器、反馈网络和滤波电路组成。
其中，放大器负责提供足够的增益，反馈网络则确保振荡电路的稳定性，滤波电路则用于滤除其他频率成分。
四、实验器材和材料1. 正弦信号发生器2. 示波器3. 电阻、电容等元件4. 连接线等五、实验步骤1. 将正弦信号发生器与示波器连接，使用示波器观察输出的信号波形；2. 调节正弦信号发生器的频率和幅度，观察波形的变化；3. 使用示波器测量输出信号的频率和幅度，并记录数据；4. 更换不同数值的电阻和电容，观察对信号波形的影响；5. 分析实验结果，总结正弦信号发生器的性能和特点。
六、实验结果与分析通过实验观察和测量，我们得到了一系列关于正弦信号发生器的数据。
首先，我们发现随着频率的增加，正弦信号的周期变短，波形变得更加紧凑。
而幅度的调节则使得波形的振幅增大或减小。
这表明正弦信号发生器能够根据用户的需求产生不同频率和幅度的信号。
此外，我们还发现在改变电阻和电容数值时，信号波形也会发生变化。
较大的电阻和电容会导致信号的衰减，而较小的电阻和电容则会使信号更加稳定。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况选择适当的电阻和电容数值，以获得所需的信号特性。
七、实验总结本实验通过对正弦信号发生器的实际操作和观察，我们深入了解了正弦信号的特性和应用。
我们学习到了正弦信号发生器的基本原理和结构，并通过实验验证了其功能和性能。
第7章正弦信号发生器
••
AF 1
vo不再增大，自激振荡建立
自激振荡建立过程可用 下面的特性曲线来说明
vo
vi A vo
vo
vf F
F（反馈特性）
vvoo43
vo2 vo1
vi1’ vf1 vf2 vf3 vf4 vi2’ vi3’ vi4’ vi5’
A（放大特性）
vi’（vf）
若F不同时 F太小 F合适
F太大
返回
正弦振荡器——自激振荡产生单一频率的 正弦信号的电路。
2、自激振荡的平衡条件
• 设想：
vi vi
v’i A
vo
vo
vf F
要保证vo不变，则必有：
vf = vi 又：vf = F vO vi = vO /A
11-1振荡条件动画
vf = vi 即
返回
••
AF 1 ——自激振荡的平衡条件
2020/6/20
1
2RC
•
f=f0时，
•
F
•
F
1
max 3
0 • f=f0时， • 即：vf和vo同相
F
2020/6/20
返回
7.2.2 RC文氏桥振荡电路
1 对放大器的要求 2 分立元件RC文氏桥振荡电路 3 集成运放组成的RC文氏桥振荡电路
2020/6/20
返回
1 对放大器的要求
由起振条件知：
幅值条件：A•
7.1.2 自激振荡的建立过程及其起振条件
在电源接通的一瞬间，有很小的电扰
动信号（电冲击信号），由于这种电扰 vi A vo 动的不规则性，它包含着频率范围很宽
vo
的各次谐波。
vf F
若vf>vi’，则vo会越来越大。由于三极管的非线性
正弦信号发生器
应用领域
通信领域
用于调制解调、无线通信等，提供稳定的载波信 号。
音频领域
用于音频设备测试、音响系统调校等，提供纯净 的正弦波信号。
科学实验
用于各种物理、化学、生物实验中，模拟各种波 形信号。
重要性
稳定性高
正弦信号发生器产生的信号稳定度高，频率、幅度等参数可精确 控制。
应用广泛
正弦信号发生器在各个领域都有广泛应用，为科学研究和技术开发 提供重要支持。
问题3
无法正常开机：解决方案 - 检查电源 连接和设备故障，如有需要请联系专 业维修人员。
问题4
输出不稳定：解决方案 - 重新启动设 备，检查连接线是否牢固，如问题持 续存在，可能需要校准设备。
05
正弦信号发生器的未来发展
技术发展趋势
数字化
正弦信号发生器将进一步向数字 化发展，实现更精确的信号控制
正弦信号发生器
• 正弦信号发生器概述 • 正弦信号发生器的种类 • 正弦信号发生器的性能指标 • 正弦信号发生器的使用方法 • 正弦信号发生器的未来发展
01
正弦信号发生器概述
定义与工作原理
定义
正弦信号发生器是一种能够产生 正弦波信号的电子设备。
工作原理
正弦信号发生器通过振荡电路产 生正弦波，并通过调节频率、幅 度等参数，输出所需信号。
数字信号发生器
数字信号发生器采用数字技术来产生正弦波，具 有较高的频率范围和精度。
数字信号发生器通常具有更好的稳定性和可靠性， 能够产生更高质量的信号。
数字信号发生器广泛应用于通信、雷达、电子战 和测试等领域。
合成信号发生器
1
合成信号发生器采用数字合成技术来产生正弦波， 具有非常高的频率范围和精度。
正弦波信号发生器的基本概念
平衡条件讨论
.Hale Waihona Puke Xf 正反馈网络 F·a. 相位平衡条件
一个振荡器，只在振荡频率f0时满足相位平衡条件。
在电路中应包含选频网络
.
.
Xid 放大环节 A· Xo
.
Xf 正反馈网络 F· b. 幅度平衡条件
若 ,则电路减幅振荡，最后停止振荡。
若 ，电路增幅振荡。
AF=1是维持等幅振荡的唯一条件
2．振荡的建立与稳定 A·F·=1只能维持振荡，但不能建立振荡。
正弦波信号发生器是按照自激振荡原理构成的 信号发生器常称为振荡器
1. 正弦波自激振荡的基本原理
.
.
Xid
放大环节 A· Xo
.
Xf 正反馈网络 F·
自激振荡原 理方框图
.
输入Xid
工作原理 放大环节 A·
. ..
输出Xo= AXid
. ..
反馈Xf=FXo
正反馈网络 F· 正反馈
如果X. f=X. id
可在输出端继续维持原有的输出信号
.
输入Xid
如果X. f=X. id
. ..
反馈Xf=FXo 由· 及
放大环节 A·
. ..
输出Xo= AXid
正反馈网络 F·
·.
. ··
··
知电路产生自激振荡的平衡条件为
··
式 ·· 中
· ·
上式可分解为 a. 幅度平衡条件
b. 相位平衡条件
.
.
Xid 放大环节 A· Xo
振荡电路的起振条件：
AF > 1
A·F·> 1
A·F·> 1 输出幅值越来越大，最后出现非线性失真。
正弦波发生器基本原理
正弦波发生器基本原理1.振荡回路设计：正弦波发生器通常采用自激振荡回路来产生正弦波信号。
这个回路一般由电感、电容和电阻等元件组成，其中电感和电容构成谐振回路，电阻用于控制振荡的稳定性。
2.负反馈控制技术：为了保持振荡器的稳定性和频率准确性，正弦波发生器采用负反馈控制技术。
在振荡器中引入一个放大器，将放大器的输出信号与输入信号进行比较，并通过反馈回路调节放大器的增益，以使输出信号与输入信号保持稳定的幅度和相位关系。
3.非线性元件的使用：正弦波发生器中常常使用非线性元件来实现正弦波形的产生。
例如，震荡管、晶体管和放大器等元件的非线性特性可以被充分利用来实现振荡回路的工作。
基于以上基本原理，正弦波发生器的具体设计可以根据需要使用不同的电路拓扑结构。
下面以常见的RC正弦波振荡器和晶体振荡器为例，进一步展开讨论。
一、RC正弦波振荡器基本原理：RC正弦波振荡器是一种简单的正弦波发生器，它利用RC电路的谐振特性来产生正弦波信号。
RC正弦波振荡器的基本电路包括：一个放大器电路、一个RC谐振电路和一个正反馈回路。
工作原理如下：1.当电源接通后，谐振电路中的电容器开始进行充放电过程。
当电容器充满电荷时，会通过正反馈回路将信号输入到放大器中。
2.放大器对输入信号进行放大，将其输出到谐振电路中。
3.谐振电路根据输入信号的频率和谐振频率选择性地传输放大器的输出信号。
4.正反馈回路将放大器输出信号再次输入到输入端，形成一个闭环反馈。
5.通过调整电容器的值，可以调整正弦波的频率，实现正弦波发生器的频率调节。
二、晶体振荡器基本原理：晶体振荡器是一种高稳定性、高频率准确性的正弦波发生器，常用于射频和通信系统等应用。
晶体振荡器的基本电路包括：一个振荡电路和一个放大器电路。
工作原理如下：1.晶体在振荡电路中起到谐振的作用，当加上一定的电压后，晶体会以其特有的谐振频率振荡。
2.放大器将振荡器的输出信号放大。
3.输出信号经过滤波电路进行谐振频率的选择性放大。
论文方波三角波正弦波发生器论文
2．方波、三角波、正弦波发生器方案2.1 方案一原理框图图1 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波，但这样的输出将造成负载的输出正弦波波形变形，因为负载的变动将拉动波形的崎变。
2.2方案二原理框图图2 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC 正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法，电路框图如上。
先通过RC 正弦波振荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
此电路具有良好的正弦波和方波信号。
但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度。
原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。
若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。
2.3函数发生器的选择方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题未采用单片函数发生器模块8038。
方案一的电路结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求，且成本低廉、调整方便，关于输出正弦波波形的变形，可以通过可变电阻的调节来调整。
而方案二，关于三角波的缺陷，不是能很好的处理，且波形质量不太理想，且频率调节不如方案一简单方便。
综上所述，我们选择方案一。
3．各组成部分的工作原理3.1方波发生电路的工作原理图3 由555定时器组成的多谐振荡器利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。
用555定时器组成的多谐振荡器如图3所示。
接通电源后，电容C2被充电，当电容C2上端电压Vc升到2Vcc/3时使555第3脚V0为低电平，同时555内放电三极管T导通，此时电容C2通过R3、Rp放电，Vc下降。
运放正弦波发生电路
运放正弦波发生电路运放正弦波发生电路是一种常用的电路，在信号处理和波形生成中发挥重要作用。
它可以将输入信号转换为正弦波信号，并经过调节得到所需的频率和幅值。
本文将介绍运放正弦波发生电路的原理、组成部分以及其应用场景等内容。
一、原理介绍运放正弦波发生电路的基本原理是利用运放的放大和反相放大特性，通过反馈将运放设置为振荡状态，从而输出稳定的正弦波信号。
在运放中，输入信号在正相位和负相位之间不断反转，并经过放大后输出。
二、组成部分1. 运放（Operational Amplifier）：运放是正弦波发生电路的核心组成部分，它是一种高增益、差分输入的放大器。
运放具有稳定性好、带宽高等特点，可以实现正弦波的放大和输出。
2. 反馈电路：反馈电路起到稳定振荡和调节输出信号幅值的作用。
常见的反馈电路有正反馈和负反馈，其中负反馈应用更为广泛。
3. RC网络：RC网络是运放正弦波发生电路中的一个重要组成部分，它通过调节RC元件的参数（如电容和电阻）来控制输出信号的频率和幅值。
三、工作原理运放正弦波发生电路的工作原理是通过输入信号与反馈信号之间的级联作用，使运放处于振荡状态。
具体工作步骤如下：1. 初始化：根据设计要求，选择合适的电容和电阻值，并将它们连接到适当的端口。
2. 反馈设置：将输出信号经过适当的衰减和相位移后引入到运放的反相输入端，实现负反馈。
3. 工作开始：给运放的非反相输入端提供初值，同时启动运放的工作。
4. 振荡产生：由于反馈的作用，运放开始放大并输出信号。
该信号经过反相作用后再返回到输入端，进一步调节运放的工作状态，使其继续产生振荡。
5. 输出调节：通过调节RC网络中的电容和电阻值，可以控制输出信号的频率和幅值。
改变电容或电阻的值可以改变振荡的频率，而改变电容/电阻比例可以改变输出信号的幅值。
四、应用场景运放正弦波发生电路在实际应用中有广泛的用途。
以下是一些常见的应用场景：1. 信号发生器：运放正弦波发生电路可以作为信号发生器，用于产生可调节频率和幅值的正弦波信号，广泛应用于科研实验、仪器仪表校准等领域。
正弦信号发生器原理
正弦信号发生器原理
正弦信号发生器主要由振荡电路、放大电路和输出电路三部分组成。
振荡电路是实现正弦信号的关键部分，通过在电路中引入反馈机制，产生自激振荡。
其中，通常采用的是RC振荡电路或LC振荡电路。
在RC振荡电路中，通过调节电容和电阻的数值，可以调整正弦信号的频率。
而在LC振荡电路中，则通过调节电感和电容的数值来控制频率。
振荡电路输出的信号较小，需要经过放大电路进行放大。
放大电路通常采用集成运算放大器（OP-AMP）作为基础组件，通过调整电阻、电容的数值和配置方式，可以进一步增大振荡电路输出的信号幅度。
最后，正弦信号经过输出电路进行整形，使其具有合适的输出特性。
输出电路中通常包括滤波电路，用来去除掉信号中的高频杂散成分，以及输出阻抗匹配电路，使其能够与外部设备连接。
总结起来，正弦信号发生器通过振荡电路产生基准信号，经过放大电路增大信号幅度，最后经过输出电路整形并输出。
通过调节振荡电路的参数，可以得到不同频率的正弦信号。
正弦波发生电路原理
正弦波发生电路原理正弦波发生电路 正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。
正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。
产生正弦波的条件 产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端，产生了足够的附加相移，从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈，振荡建立后只是一种频率的信号，无所谓附加相移。
比较图1（a）和（b）就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
正弦波发生电路组成 正弦波发生电路由放大电路、正反馈网络、选频网络以及稳幅电路组成。
为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈量。
如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。
反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。
选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。
正弦波振荡器的名称般由选频网络来命名。
正弦波发生电路及工作原理 图示为RC桥式正弦波振荡器。
其中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R3、R、Rs 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器Rw，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管D2、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
D、D2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。
Rs 的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
电路的振荡频率：F=2πRC分之一。
起振的幅值条件。
调整反馈电阻Rs，使电路起振，且波形失真最小。
信号发生器正弦波产生原理
信号发生器正弦波产生原理信号发生器是一种电子仪器，用于产生不同类型的电信号，其中正弦波是一种基本的信号类型。
正弦波产生器的工作原理涉及使用一些基本的电子元件和电路。
以下是正弦波产生器的一般工作原理：
1. 反馈电路：正弦波产生器通常使用反馈电路来维持振荡。
反馈是指将部分输出信号反馈到输入端，以维持连续的振荡。
2. 放大器：正弦波产生器中有一个放大器，它负责提供足够的增益，以确保反馈信号在电路中传播时能够保持足够的振荡幅度。
3. 相移网络：为了产生正弦波，信号发生器还需要一个相移网络，它在电路中引入一个90度的相移。
这可以通过电容和电感元件的组合来实现。
4. 频率设定：正弦波产生器通常允许用户设定输出信号的频率。
这可以通过在电路中使用可调的电容、电感或其他元件来实现。
5. 稳定性控制：为了保持输出信号的稳定性，正弦波产生器通常包含一些措施，如使用晶振或其他时钟源。
6. 反馈类型：有两种常见的反馈类型，即正反馈和负反馈。
正反馈使得输出信号在每个周期内增加，而负反馈使得输出信号受到一定程度的抑制。
7. 振荡条件：正弦波产生器的振荡条件是通过在电路中选择合适的元件值和配置来满足的。
振荡条件包括放大器增益、相移网络和反馈网络。
这只是正弦波产生器的一般工作原理，实际上有多种类型的正弦波产生器电路，包括基于集成电路的振荡器、RC振荡器、LC振荡器等。
每种电路都有其特定的应用和优缺点。
正弦波发生器原理
正弦波发生器原理
正弦波发生器是一种电路或设备，用于产生正弦波形信号。
正弦波是一种周期性变化的信号，其特点是振幅恒定，频率固定且具有相位差。
正弦波发生器的基本原理是利用滤波电路和反馈电路来产生稳定的正弦波信号。
其主要由以下几个组件构成：
1. 振荡电路：用于产生基本的振荡信号。
其中包括一个放大器和一个反馈电路。
2. 反馈电路：反馈电路将输出信号的一部分送回输入端，以实现振荡电路的自激振荡。
反馈电路通常由一个电容和一个电阻组成。
3. 滤波电路：用于过滤掉振荡电路中不需要的高频成分，使得输出信号更接近于理想的正弦波。
常见的滤波电路包括RC滤波器和LC滤波器。
4. 放大器：放大器用于放大振荡电路产生的信号，以满足正弦波发生器的输出要求。
常见的放大器包括运算放大器和晶体管放大器。
在正弦波发生器中，振荡电路产生基本的振荡信号，然后通过反馈电路将一部分信号返回到输入端，使振荡电路自激振荡。
接下来，振荡信号经过滤波电路，滤除高频成分，得到更接近理想正弦波的输出。
最后，输出信号经过放大器进行放大，使
其达到设定的振幅。
通过以上的工作原理，正弦波发生器可以产生稳定、准确的正弦波信号，被广泛应用于各种仪器仪表、通信系统和音频设备中。
ua741波形发生器原理
ua741波形发生器原理
UA741是一种经典的操作放大器，可用于多种电路中，包括波形发生器电路。
波形发生器电路可以产生不同类型的波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
UA741波形发生器电路的基本原理是利用操作放大器的非线性放大特性和反馈电路实现振荡。
在UA741波形发生器电路中，反馈电路通常采用RC电路，通过改变电容和电阻的值，可以控制输出波形的频率和幅度。
以正弦波为例，UA741波形发生器电路的基本原理如下：
在输入端接入一个直流电压，作为UA741的工作电压。
将反馈电路接入UA741的输出端，将输出信号反馈到输入端形成正反馈。
正反馈会使输入端的电压不断增加，直到到达某一阈值后开始减小。
减小到某一程度时，正反馈的效果消失，开始形成负反馈。
电路进入振荡状态，输出正弦波信号。
在实际电路中，为了改变输出波形的频率和幅度，可以通过改变电容和电阻的值来实现。
同时，可以添加其他电路元件，如二极管、三极管等来实现不同类型的波形输出。
波形发生器实验总结与体会
波形发生器实验总结与体会一、实验目的二、实验原理三、实验步骤四、实验结果与分析五、实验体会一、实验目的本次波形发生器实验的主要目的是熟悉和掌握基本电路元件的使用方法，了解各种波形信号的产生原理和特点，掌握常用波形信号的产生方法，加深对电路基础知识的理解。
二、实验原理本次波形发生器实验主要涉及到以下几个方面的原理：1. 三角波发生器原理：利用RC电路中充放电时间不同而产生不同幅度和频率三角波信号。
2. 方波发生器原理：利用反相比较器将正弦或三角波信号转换为方波信号。
3. 正弦波发生器原理：利用RC振荡电路或LC振荡电路产生稳定幅值和频率的正弦波信号。
4. 脉冲发生器原理：利用555计时芯片或多谐振荡电路产生稳定幅值和频率的脉冲信号。
5. 信号放大与滤波：通过运放等元件对产生的各种波形进行放大和滤波，以得到稳定、干净的信号输出。
三、实验步骤1. 按照电路图连接电路元件，包括三角波发生器、方波发生器、正弦波发生器和脉冲发生器等。
2. 调整电路元件参数，包括电容、电阻等，以得到所需的各种波形信号。
3. 通过示波器等测量仪器检测各种波形信号的幅值、频率等参数，并进行调整和优化。
4. 通过运放等元件对产生的各种波形进行放大和滤波，以得到稳定、干净的信号输出。
5. 对产生的各种波形进行实时观察和比较，并记录下各种信号特点和参数。
四、实验结果与分析通过本次实验，我成功地产生了三角波、方波、正弦波和脉冲信号，并对其进行了调整和优化。
其中，三角波信号具有周期性变化的特点，在工业控制中常用于模拟周期性变化的物理量；方波信号具有高低电平切换快速、噪声抗干扰能力强等特点，在数字电路中应用广泛；正弦波信号具有频率稳定、幅值恒定、波形优美等特点，在音频和通讯等领域中应用广泛；脉冲信号具有宽度可调、占空比可调、频率稳定等特点，在计时和触发等领域中应用广泛。
通过对各种波形信号的实时观察和比较，我深刻认识到了不同波形信号的产生原理和特点，加深了对电路基础知识的理解。
正弦波发生器实验报告
正弦波发生器实验报告正弦波发生器实验报告一、引言正弦波发生器是电子实验中常用的一种信号发生器，用于产生稳定的正弦波信号。
在本实验中，我们将通过搭建一个简单的正弦波发生器电路，来探究其工作原理和性能。
二、实验目的1. 了解正弦波发生器的基本原理；2. 掌握正弦波发生器的搭建方法；3. 分析正弦波发生器的输出特性。
三、实验器材与原理本实验所需器材有：函数发生器、示波器、电阻、电容、集成电路等。
正弦波发生器的基本原理是利用反馈电路使放大器的输出信号与输入信号具有相同的幅度和相位，从而实现正弦波的产生。
四、实验步骤1. 搭建正弦波发生器电路：将函数发生器的输出信号接入放大器的输入端，通过反馈电路将放大器的输出信号再次输入到放大器的输入端，形成闭环反馈；2. 调节函数发生器的频率和幅度，观察放大器输出信号的变化；3. 使用示波器测量放大器输出信号的频率和幅度，并记录数据；4. 改变电路中的电阻和电容数值，观察输出信号的变化，并记录数据；5. 分析实验结果，总结正弦波发生器的性能。
五、实验结果与分析通过实验观察和测量，我们得到了一系列正弦波信号的输出结果。
实验中我们发现，正弦波发生器的输出频率与函数发生器的输入频率基本一致，但是幅度会有一定的衰减。
这是因为反馈电路中的电阻和电容会引入一定的阻尼，导致输出信号的幅度减小。
在改变电路中的电阻和电容数值时，我们发现输出信号的频率和幅度也会相应改变。
增加电容的数值会使输出信号的频率降低，而增加电阻的数值会使输出信号的幅度降低。
这是因为电容和电阻对信号的传递和衰减起到了重要作用。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了正弦波发生器的基本原理和搭建方法。
实验结果表明，正弦波发生器可以产生稳定的正弦波信号，但是在输出过程中会有一定的衰减。
同时，电路中的电阻和电容数值的改变也会对输出信号的频率和幅度产生影响。
在实际应用中，正弦波发生器广泛用于各种电子设备和实验中，如音频设备、通信设备等。
正弦波-方波-三角波产生电路
正弦波-方波-三角波产生电路综述：正弦波、方波和三角波是按照不同波形的原理产生的电路。
此外，它们之间也存在着共同点，例如，它们都是复用的技术，均可利用振荡电路来产生多种波形。
本文旨在介绍正弦波、方波和三角波的电路原理，以及它们之间的异同点。
一、正弦波产生电路原理正弦波的产生原理，可以是指振荡电路的基本原理，或者是采用某种数字信号处理方法产生出来的。
振荡电路就是利用低压脉冲充电器充电电容，再将电容中的电荷引到另一个电荷；反复循环这个过程，便可形成一种“弹簧”式的脉冲振荡，从而形成正弦波。
按照数字信号处理的原理，把波形的高和低电压写入某种字段，用现有的处理器进行转换，便可以生成正弦波。
方波的产生电路利用了一种特殊的振荡电路来实现，它主要由四部分组成：加法->正弦波发生器->交织多路反馈网络、平衡多路反馈网络。
正弦波发生器可以产生必须控制电压大小，频率和起点电压起点（最低电压和最高电压）的正弦波；交织多路反馈网络用来调节正弦波的峰峰电压；平衡多路反馈网络则用来消除正弦波的一半电压，形成方波。
三角波产生电路也是基于共oscilla tor振荡原理实现，它利用振荡器来实现，只需改变振荡器的结构即可产生三角波。
比如，采用增益电子管、三极管和整流电路组成的振荡器，在控制调节的过程中，可以产生不同类型的振荡，从而得到完美的三角波。
四、正弦-方-三角波的异同点同点：三者都可以通过振荡电路或数字信号处理来产生。
不同点：（1）振荡电路原理上，正弦波是由低压脉冲电路充放电，产生弹性振荡；方波是利用加法/正弦/交织/反平衡振荡电路来完成；而三角波则需要增益电子管、三极管和整流电路组成振荡器，控制调节获取完美的三角波。
（2）如果以数字信号处理来产生各类波形，则不存在性质上的差别，就是利用现有的处理器，把波形的高和低电压写入某种字段，进行转换，即可产生对应的波形。
本文对正弦-方-三角波的产生电路及其异同点进行了简要说明。
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（ +）
振荡频率： f 0
1 2p LC
1 2p ( L1 + L2 + 2 M )C
（2） 电容三点式LC振荡电路
R b1 Cb Rb2 Re Rc
Vcc
Vcc
R b1 L （ +） C2 （ +） C1 Ce Cb R b2 R+ e） （
（ -）
C1 Ce C2 L
（ +）
（ +）
振荡频率：
－
－
0 - 0 jF - arctan 3
图8-4 RC串并联电路
(8-12)
φF |F|
1/3
+90°
o
o
幅频特性曲线和相频特性曲线
| 最大等于1/3，相位移 jF 0 当 0 时,反馈系数的幅值 | F | 明显减小而且 |F 当 0 时，
f0
1 2p LC
1 C1 C 2 2p L C1 + C 2
例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相 位平衡条件。
Rf
（ +） R1
－ + R
A
∞
+
uo
V
（ -）
C1 C2
（ +）
L
8.4 石英晶体振荡电路
频率稳定问题
f 频率稳定度一般由 来衡量 f0
f ——频率偏移量。
f 0 ——振荡频率。
|Z| Q小 Q大
Q为谐振回路的品
质因数，Q值越大，
曲线越陡越窄，选
o
频特性越好。
谐振时LC并联谐振电路相当一个大电阻。
8.3.2
LC正弦波振荡器的基本形式
i
+ u CL
同名端：
在LC振荡器中，反馈信号通 过互感线圈引出
uf
互感线圈的极性判别
-
初级线圈
次级线圈
+1 –2 +3
同名端
1
2
3 4
–4
目 录
8.4 石英晶体振荡器 8.4.1 石英晶体的基本特性 8.4.2 石英晶体振荡电路的基本形式 8.5 非正弦波信号发生器 8.5.1 矩形波发生器 8.5.2 三角波发生器 8.5.3 锯齿波发生器 8.5.4 555时基电路 8.5.5 压控振荡器 8.5.6 集成函数发生器8038
第8章 波形产生电路
Rf
DZ
U T-
R1 UZ R1 + Rf
方波发生器
R uC C uu+ R1
+UZ UT+
RZ uO
0
uc
∞ － A + +
Rf
uo
DZ
t
+UZ -UZ
0
t
2.工作原理：
(1) 设 uo = + UZ , 在 uc < UT+ 时， 此时，uO给C 充电, uc ， u- < u+ ,
则：u+=UT+
R b1
C
Cb
R b2
Re
满足相位平衡条件
LC正弦波振荡器举例
Vcc
R b1 Rc C2
振荡频率:
f0
1 2p LC
（+）
C1
（+）
（–）
（+）
R b2 Re Ce
（ –） L C
满足相位平衡条件
２. 三点式LC振荡电路
原理： 仍然由LC并联谐振电路构成选频网络
电感三点式：
uf
L1 L2
C
uf uo
2. 串联型石英晶体振荡器
+VCC R b1 (+) (+) R b2 Re 1 R c1 (+) R Cb (+)
石英 晶体
X
感性
f
. Uo
0 容 性
fs
fp
R e2
石英晶体工作在fs处，呈电阻性，而且阻抗最小，正反馈 最强，相移为零,满足振荡的相位平衡条件。 对于fs以外的频率，石英晶体阻抗增大,且相移不为零，不 满足振荡条件，电路不振荡。
机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。
u
u
3. 等效电路
等效电路： ４．电抗频率特性： （1）串联谐振
fs 1 2p LCuu NhomakorabeaC
石英晶体
Co
L R
X
感性
晶体等效纯阻且阻值≈0 （2）并联谐振
fp 1 2p LC 1+ C C fs 1 + C0 C0
0 容性
fs
f p
f
通常 C C 0 所以 f s 与 f p 很接近
第8章 波形产生电路
目 录
8.1 正弦波发生器的基本原理 8.1.1 振荡器的方框图 8.1.2 振荡条件 8.1.3 起振和稳定 8.1.4 正弦波振荡电路的分类 8.2 RC桥式正弦波振荡电路 8.2.1 RC串并联选频网络 8.2.2 RC桥式振荡电路的振荡频率和起振条件
8.3 LC正弦波振荡电路 8.3.1 LC并联回路的频率特性 8.3.2 LC正弦振荡器的基本形式
+Vcc
(+)
C Uf 断开反馈到放大 Rb1 L1 L2 器的输入端点，假设 (-) C 在输入端加入一正极 b Uo － (+) 性的信号，用瞬时极 性法判定反馈信号的 极性。若反馈信号与 Rb2 Re 输入信号同相，则满 足相位条件；否则不 － 满足。
LC正弦波振荡器举例
Vcc
L1
(+) (+) Ce (+) L2 (+)
o
. Us
1
. U S i . Uf
放大器 反馈
2
. Uo
正弦波振荡器结构框图
U o
８.１.２ 振荡条件
Xi +
+ –
改成正反馈
Xd
基本放大器
Xo
A
反馈网络
Xf
F
Xd Xi - X f
+
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
Xi +
+
Xd
Xd
基本放大器
Xo
A
反馈网络
Xf F
Xd Xi + X f
Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。 LC振荡电路 Q ——数百 Q ——10000 500000
石英晶体振荡电路
8.4.1 石英晶体的基特性
1. 结构：
V
晶片 敷 银层
2. 压电效应
极板间加电场
V
符号
V
晶体机械变形 极板间加机械力 晶体产生电场
V
压电效应：
交变电压
机械振动
交变电压
压电谐振
当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大
| AF | 1
（2）相位条件：
j A + j F 2 np
n是整数
8.1.3 起振条件和稳幅原理
起振条件： F | 1 （略大于） |A
结果：产生增幅振荡
起振过程
稳幅过程：
F | 1 起振时， | A F | 1 稳定振荡时， | A
Xd
基本放大器 A
Xo
Xf
稳幅措施：
8.1 正弦波发生器的基本原理
正弦波发生器是无需输入信号，能自动输出一定幅度、 一定频率正弦信号的电路，从能量的角度来看，它是把直 流能量转变为交流能量的电路。它在通信、无线电等诸多 领域得到广泛应用。
8.1.1
振荡器的方框图
从结构上分析，正弦波振荡器是由正反馈网络和放大器组成的， 其结构框图如图所示。
＋ U id －
R1 C1 .＋ U id RF
＋
. C2 Uf R2
－
R3
A
＋
. Uo
－
.
＋
－
U od
.
RC桥式正弦波振荡电路
－
文氏电桥
8.2.1
RC串并联选频网络
在RC桥式正弦波振荡电路中，RC串并联电路既作为选频网络， 又作为正反馈网络，该电路的频率特性十分重要。
，输出电压为 如图8-4所示，设电路输入电压为U 1 U 馈系数 U 2
(8-9)
8.2.1 RC串并联选频网络
则
F 1 3 + j - 0 0
＋
(8-10)
. U1 R2
R1 C1
根据上式得到反馈系数的幅频特 性和相频特性分别为
F 1 0 32 + 0
2
＋
. C2 U 2
(8-11)
反馈网络 F
1、被动：器件非线性 2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节 放大电路的增益
正弦波振荡器的一般组成
1.放大电路
2.正反馈网络
3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件 ，从而获得单一频率的正弦波输出。 常用的选频网络有RC选频和LC选频 4.稳幅环节——使电路易于起振又能稳定振 荡，波形失真小。
例：分析下图的振荡电路能否产生振荡，若产生振
荡,石英晶体处于何种状态？
Vcc
R b1 Cb Rc
石英晶体
R b2
Re Ce
C1
C2
8.5 非正弦波信号发生器 8.5.1 方波发生器
1.电路结构
由滞回比较电路和RC定时电路构成
R uC C uu+ R1 － A +