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1、电子课程设计题 目： f0=1KHzRC桥式正弦波振荡电路学 院： 专业名称： 测控技术与仪器 班级学号： 08813 学生姓名： 指引教师： 黄昌光 二一一年一月 设计题目 f0=1KHzRC桥式正弦波振荡电路目录1、设计任务与规定11 课程设计目12 课程设计任务与规定13 课程设计技术指标2、设计方案与比较2.1常用RC正弦波振荡电路设计与特点2.1.1 RC移相振荡电路2.1.2 RC串并联网络文氏电桥振荡电路2.1.3双T选频网络振荡电路2.2正弦波振荡电路基本工作原理2.2.1产生正弦振荡条件2.2.2正弦波振荡电路构成判断及分类 2.2.3判断电路与否振荡办法 2.2.4正弦波振
2、荡电路检查 3、电路原理及分析3.1电路构成3.2 RC串并联网络选频特性3.3 RC桥式正弦波振荡电路振荡频率和起振条件3.3.1振荡频率 3.3.2起振条件 3.4 振荡电路中负反馈4、制作与调试4.1电路制作4.2电路调试5、参数计算及器件选取5.1器件选取5.2理论数据解决5.3实验数据解决5.4 理论数据与实验数据对比 5.5 误差分析 6、器件清单及所用设备7、小结8、参照文献一、设计任务与规定 1.1 课程设计目 1. 掌握由集成运算放大器构成RC桥式正弦波振荡电路工作原理和电路构造。2. 研究RC桥式振荡器中RC串、并联网络选频特性。3. 掌握RC桥式正弦波振荡电路调测技术。4
3、. 进一步掌握用双踪示波器测相位差办法。5. 掌握惯用元器件辨认和测试。6. 熟悉惯用仪表，理解电路调试基本办法。1.2 课程设计任务与规定 1设计一种f0=1KHzRC桥式正弦波振荡电路。2掌握RC桥式正弦波振荡电路工作原理。1.3 课程设计技术指标 1示波器调试。2输出波形：正弦波。3输出频率范畴：在1000HZ (100HZ)范畴内可调。4输入电压：5V对称电压。二、设计方案与比较2. 1常用RC正弦波振荡电路设计方案与特点比较常用RC正弦波振荡电路有桥式、移相式和双T式三种振荡电路。2.1.1 RC移相振荡电路RC移相振荡电路原理图如下图A所示，电阻选取RRi。振荡频率f0=1/（26
4、RC）；起振条件是基本放大电路A电压放大倍数|A|29；电路特点是构造简朴，但选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，频率范畴是几赫兹到十几千赫兹，普通用于频率固定且稳定性规定不高场合。2.1.2 RC串并联网络文氏电桥振荡电路RC串并联网络振荡电路原理图如下图B所示。电路振荡频率f0=1/（2RC）；起振条件是|A|3；电路特点是：能持续变化振荡频率，便于加负反馈稳幅，振荡波形稳定不失真。2.1.3双T选频网络振荡电路 双T选频网络振荡器原理如下图C所示。电路振荡频率是f0=1/5RC；起振条件是RR/2，|A|1；电路特点：选频特性好，调频比较困难，适于产生单一频率振荡。电子教课书上均有,自己
5、去查赵淑范、董鹏中主编，电子技术实验与课程设计（第二版），清华大学出版社，.22.2正弦波振荡电路基本工作原理2.2.1产生正弦振荡条件 正弦波产生电路目就是使电路产生一定频率和幅度正弦波，咱们普通在放大电路中引入正反馈，并创造条件，使其产生稳定可靠振荡。正弦波产生电路基本构造是：引入正反馈反馈网络和放大电路。其中：接入正反馈是产生振荡首要条件，它又被称为相位条件；产生振荡必要满足幅度条件；要保证输出波形为单一频率正弦波，必要具备选频特性；同步它还应具备稳幅特性。因而，正弦波产生电路普通涉及：放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路个某些。2.2.2正弦波振荡电路构成判断及分类（1） 放大电路：
6、保证电路可以有从起振到动态平衡过程，电路获得一定幅值输出值，实现自由控制。（2） 选频网络：拟定电路振荡频率，是电路产生单一频率振荡，即保证电路产生正弦波振荡。（3） 正反馈网络：引入正反馈，使放大电路输入信号等于其反馈信号。（4） 稳幅环节：也就是非线性环节，作用是输出信号幅值稳定。 2.2.3判断电路与否振荡办法（1） 与否满足相位条件，即电路与否是正反馈，只有满足相位条件才也许产生振荡； （2） 放大电路构造与否合理，有无放大能力，静态工作与否适当； （3） 与否满足幅度条件。2.2.4正弦波振荡电路检查 (1) |AF|1， 则电路可以振荡，但是会浮现明显非线性失真，需要加强穏幅环节作
7、用； (3) |AF|=1， 则电路可以振荡。振荡电路在起振过程中，规定|AF|1， 这样才干保证振荡信号幅度不断加大。而在起振过程完毕后，必要使|AF|=1，电路可以维持振荡。三、电路原理及分析3.1电路构成电子教课书上均有,自己去查杨素行主编，模仿电子技术基本简要教程（第三版），高等教诲出版社 图中集成运放A作为放大电路，RC串并联网络是选频网络，并且，当f=f0（f0=1/(2RC)）时，它是一种接成正反馈反馈网络。此外，RF和R支路引入一种负反馈。由上图可见，RC串并联网络中串联支路和并联支路，以及负反馈支路中RF和R，正好构成了一种电桥四个臂，构成了RC桥式正弦波振荡电路。 3.2
8、RC串并联网络选频特性图（a）是RC串并联网络构造，图中，R1和C1串联，R2和C2并联，构成了RC串并联网络构造。U和Uf分别是RC串并联网络输入和输出信号。电子教课书上均有,自己去查杨素行主编，模仿电子技术基本简要教程（第三版），高等教诲出版社假设U频率可以调节。当信号频率很低时，对于串联支路来说，有1/(C1)R1，对于并联支路来说，有1/(C2)R2,因而电路变成图（b）形态。这时，Uf比U超前某一角度，这一角度不大于90 。当信号频率很高时，对于串联支路来说，有1/(C1)R1，对于并联支路来说，有1/(C2)1，已经懂得当f=f0时，|=1/3，由此可以求得振荡电路起振条件为|A|
9、3(放大倍数A应略不不大于3) 依照同相比例运算电路输出电压与输入电压之间比例系数为|A|=1+RF/R,为了达到|A|=1+RF/R3 负反馈支路参数应满足关系RF 2R3.4 振荡电路中负反馈依照以上分析可知，RC串并联网络振荡电路中，只要达到|A|3，即可满足正弦波振荡起振条件。但|A|值又不能太大，否则振荡太强，将超过放大电路线性区而产生严重失真。放大电路中引入了较深电压串联负反馈，它作用不但可以提高放大倍数稳定性，改进振荡电路输出波形，并且可以进一步提高放大电路输入电阻，减少输出电阻，从而减小了放大电路对RC串并联网络选频特性影响，提高了振荡电路带负载能力。因此，振荡电路振荡频率即为
10、RC串并联网络，调节R和C就可以变化振荡频率。变化电阻RF或R阻值大小可以调节负反馈深度。RF愈小，则负反馈系数F= R/( R+ RF )愈大，负反馈深度愈深，放大电路电压放大倍数愈小；反之，RF愈大，则负反馈系数F愈小，即负反馈深度愈弱，放大电路电压放大倍数愈大。如果电压放大倍数太大，则也许输出幅度太大，是振荡波形产生明显非线性失真，应调节RF和R阻值，使振荡电路产生稳定而失真较小正弦波信号。 四、制作与调试4.1电路制作器件准备，面包板一种、各种型号电阻、一种5K电位器、两个0.1F电容、一种集成运算放大器、导线若干；用导线将上述元件连成3.1中图（a）电路图；把面包板接到稳压电源接口上，集成运算放大器7号端口接到电源正极，4号端口接到电源负极；调节示波器，使其稳定，将集成运算放大器6号端口接到示波器上；检查一下电路与否对的。4.2电路调试打开稳压电源和示波器，观测波形状态；若波形呈一条直线时，也许放大倍数太小 ，增大电位器R阻值，提高电路放大倍数； 若波形失真时，也许放大倍数太大，电路工作在非线性区（|AF|1）,减小电位器R阻值，减少电路放大倍数即可；若波形为正弦波时，阐明电路工作在线性区，调节R阻值
