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RC正弦波振荡电路模电设计报告谢谢满意会再加150分

01月06日 编辑 39baobao.com

一、设计要求:用LM324或LM741运算放大器设计一个RC正弦波振荡电路,要求加上适当的外部电路。输出的正弦波峰峰值可达30V左右并稳定,电压大小和振荡频率均可调。

二、实验作用及目的:通过该实验可以了解正弦波的产生原理,掌握桥式振荡的实现方法。

三、实验内容。振荡电路的原理图如上图所示。其中集成运放A作为放大电路,它的选频网络是一个由R、C元件组成的串并联网络,RF和R'支路引入一个负反馈。由图可见,串并联网络中的R1、C1和R2、C2以及负反馈支路中的RF和R'正好组成一个电桥的四个臂,因此这种电路又称为文氏电桥振荡电路。由RC串并网络构成选频网络,同时兼作正反馈电路以产生振荡,两个电阻和电容的数值各自相等。负反馈电路中有两个二极管,它们的作用是稳定输出信号的幅度。也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度,以稳定振幅,如:热敏电阻、场效应管等。

该电路输出波形较好,缺点是频率调节比较困难。

T=2paiRC

振荡的建立与稳定

由图可知,在 时,经RC反馈网络传输到运放同相端的电压 与 同相,即有 和 。这样,放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统,可以满足相位平衡条件,因而有可能振荡。

实现稳幅的方法是使电路的Rf/R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时要求放大器的增益 >3,例如,Rf用一个具有负温度系数的热敏电阻代替,当输出电压 增加使Rf的功耗增大时,热敏电阻Rf减小,放大器的增益下降,使V0的幅值下降。如果参数选择合适,可使输出电压幅值基本恒定,且波形失真较小。

振荡频率与振荡波形

由于集成运放接成同相比例放大电路,它的输出阻抗可视为零,而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多,可忽略不计,因此,振荡频率即为RC串并联网络的 。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在 处,正反馈系数 ,而R1和Rf当构成电路中的负反馈,反馈系数 。F+与F-的关系不同,导致输出波形的不同。

RC桥式振荡电路如图所示,它由两部分组成,即放大电路 和选频网络 。由图中可知由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥,因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。

四、体会。RC桥式振荡电路的实现是基于负反馈作用,同时也利用了RC选频的知识并且复习了运放的使用,充分结合了我们所学的知识,可以说是模电的综合性试验,而且牵涉到了非线性部分的知识。

五、元件。LM741单运放或LM324四联装运放 1K以上大电阻若干 可调电容以及电解电容若干 导线 12V开关电源等

检测 示波器 交流毫伏表

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