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.实验目的掌握运用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AF 1起振条件为1A F | 1二.实验原理写成模与相角的形式:|AF| 1A F 2n （n为整数）电路如图1所示:1.电路分析RC桥式振荡电路由决定振荡频率f0。该电路的振荡频率式中RfR2R1_3R24-困-1贪诉式旅通电略RC串并联选频网络和同相放大电路组成，图中R、Rf形成负反馈回路，决定起振的幅值条件,fo =2 RCD起振幅值条件：AvR3 / rd , rd为二极管的正向动态电阻RC选频网络形成正反馈电路,D1、D2是稳幅兀件。Rf-1 13Ri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:r1即 RC=2 f02.电路参数确定(1) 根据设计所要求的振荡频率 f0,由式先确定 RC之积,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Ri和输出电阻Ro的影响，应使R满足下列关系式： RRRo一般R约为几百千欧以上，而 Ro仅为几百欧以下，初步选定R之后，由式算出电容 C的值，然后再算出 R取值能否满足振荡频率的要求确定R1、Rf ：电阻R1、Rf由起振的幅值条件来确定，由式可知Rf 2Ri通常取Rf = ()Ri,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=R Rf Av D1 D2 R3 R3 R3 rd DMD2接选频网络 测量RC串并联选频电路的幅频特性和相频特性V : -108 mVV （峰-峰）:2.00 VV （有效值）:707 mVV （直流）：12.1 uVV I:1（峰-峰）：1（有效值）：1（直流）：频率：1.56 kHz1V: -40.4 mVV（峰-峰）:667 mVV（有效值）:236 mVV（直流）:3.66 uVI:I（峰-峰）：I（有效值）：I（直流）：频率：1.56 kHzXSC1XFG1C10.01uFC20.1uFR/反馈系数：F 匕Uo1-13 （ RC ） RC.1令 o ,贝11 foRC12 RC代入上式，得出：F1jL -）fof幅频特性为:|F|相频特性为：F arctan-（ 上）3 fo f-2_u 5 D 5 o 5rT -1 当 上 s臬一OA1.1.fo Try 时，F %,即 |Uf|2 RC311二RC 21000 0.1 10 610m1.-|Uoh 30o O邮20jr3DtiiTime (S)4Dtfc50u划 dOr/arc ofe-双 UUetIXOOe?irrrnor-a uul5U O il-mwLEOXLlWSJcrlm：；X992taX34号3.9手工学0236.3Q67fiidjc-L.07kiS4eUdK ;非以57汴04/dy-10.J102min ks止向其 K4 a ggq kin y3二4.工修如ex y333；i.3tS31MtaCIDk _lOO.DDkiqqMwqauKl1.56口3艮144.495x213.QI12因孙3”Q出-1.575fc1Jy曰7.日5项.4.，”&-66.Q537n1/dTn.dasunmi立x2 -DDOQx*三口3”u,E1H Y_= .二ttiax. y*：A-A*lUOflOIClflCk1WM国口 04 innnTi kChatiHC L ELD-JJOOtri -SdOOtfi1口 3口加甘99S . 53 LDcni 33M.e16 后 3*LLg311Q通S97.6002由 页手占.7454i fi37B 9.1103 遥4303 ICC-1.290611 1 *MS.fl3E3DL.5F7&k, Jr 5S76&-774,701y -S*I 5量R-IJQ- 500.0m5KMmumm石 m1：.加11.hj其工时间悠）2 .运算放大器组成的RCW式正弦波振荡器.利用电流增大时二极管动态电阻减小，电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非R,线性元件，从而使输出电压稳定，此时比例系数为A 1,3Rf R2 R3 / rdRi改变串并联电路的参数，调节 Rp,使电路产生正弦振荡。用示波器观察其输出波形，然后测出振荡频率。D1C1O.luF0.01uF045-WARE 100 kDV； 7.30 VV 嵯峰）：19.2 VV市效值）：6.88 VV 直流）：-1.78 mVI: 7. 30 PAI 噂-慢）：19. 2 pAI府效值）：6.88 pkI直流）. 0 A频率：478 HzA。、工A IV: 2.42 VV 嶂-%:6.50 Y6V的效值）：2. 29 VYC1 流）：-185 mV I:V工噂T鼠：I帽效值）： 工直流）： 频率：478 Hz15.0Channel Binnio i-10.0-10.D21 鲁00000.0000J.： wax x70.0G8S:o763,0。85min v田 5666-3.2519y,9.SB99 024叫Chanael A。:间渺）D1145DIODE VIRTUALD27频率：15.8 HzXSC1Ext Trig74112V频率：15.8 Hz1S.D1.Ch-n-n-1 Binnin Lij-1OJDS03.Cn.I:I（I（I（I:I（I（I（峰-峰）：有效值）:直流）：峰-峰）：有效值）:直流）：V: 3.98 VV（峰-峰）：19.2 VV（有效值）:6.88 VV（直流）:-12.9 mVV: 1.22 VV（峰-山: 6.50 VV（有效值）:2.29 VV（直流）:-5.68 mV/ l/diklSJDLR533k时间渺）C30.01uFC40.1uFDIODEVIRTUALR4VEEKey = A70%Rp-12V U1W.DR3 | C1 C2100kl-一1 0.01uF0.1uF0VCCVCC6 63,93 63师 9.52 7Z7. LU44lfi 裁.5fi47S3. iseiEi 丹 |5,a3QB 22C.5LQQ663,93 63w 孑W4CI573.7. 1 口3*2423 tl . 1 fSlB） * /15r63Da ；606.1927后总HLfb IL加3如印3.343日0145XC.CIuF LCiuFV: 9.12 VV（峰-峰）：19.2 VV（有效值）:6.89 VV（直流）：3.62 mVI:I（峰-峰）：I（有效值）:1（直流）：频率：1.57 kHz6 k R 1-AA/VR533k,R233klII C10.01uF10K|_LIN Key = A70%RpC20.1uF1S.0Ch.5Lme 1 kChatiiEl B-10.07 口YUXI2.S5432 ., 55 49白三，a.bgsa口l 2 .J W&DW . 5541 9 P 5ST742B5549 0 . 5860 右！33.5953a册sEc2 .6 332-2.2533.2534-1.4051m l&ft.bliTD :匚胃邺度2.554drJO.C -5.C -LrCiX i/ayXA-13 .放大电路电压放大倍数 Auf的测定 用毫伏表先测出图中电路的输出电压U0后，再测出运放同相输入端的电压 U1值，根保持同相输入端,据下式计算Auf=U0/UI=RP不变，把低频信号发生器输出电压（频率同上述实验的产生频率）接至运放的调节Ui使U0等于原值，用毫伏表测出此时的 Ui值，则Au=U0/Ui=比较上述放大倍数有何误差，并进行分析33K100K