实验四rc文氏电桥振荡器.doc

一、实验目的
(1)学会RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件;
(2)学会测量、测试振荡器。
二、实验原理
文氏电桥振荡电路又称RC串并联网络正弦波振荡电路,它是一种较好的正弦波产生电路,适用于频率小于1MHz,频率范围宽,波形较好的低频振荡信号。
从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,为了产生正弦波,必须在放大电路中加入正反馈,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通常是得不到正弦波的,这是由于正反馈量很难控制,故还需要加入一些其它电路。
运算放大器组成的文氏电桥RC正弦波震荡电路,如图所示:
为了输出单一的正弦波,还必须进行选频,仅仅使某一频率的正弦信号被放大和反馈形成震荡,而使其它的频率成分被抑制。由于振荡的频率为f0=1/2πRC,故在电路中可变换电容来进行振荡的频率的粗调,可用电位器代替R3,R4来进行频率的细调。
电路起振以后,由于元件的不稳定性,如果电路增益增大,输出幅度将越来越大,最后由于二极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。反之,如果增益不足,则输出幅度减小,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。图中负反馈支路的两个二极管即为自动限幅元件,主要利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性,来自动调节负反馈深度。
三、实验内容
(1)按照如上图的电路连接仿真电路;
(2)启动仿真。用示波器观察有无正弦波输出。如无输出,调节R5使Vo没有明显的失真的正弦波,并观察Vo的值是否稳定。测量Vo和Vf的有效值和频率,-1中。
(3)保持其他参数不变,观察C1=C2==C2=(输出波形不是真),分别测量Vo的幅值和频率,-1中,并于计算结果相比较。
-1 正弦波振荡器仿真测试数据记录
Vf
VO
fH /fL
C1=C2=



C1=C2=



C1=C2=:
C1=C2=:
四、实验结果的讨论与分析
1、由振荡器的原理可知,当增大电位器R5阻值时,放大器的增益逐渐增大,当达到RP =(R5+R2)>R1时,则振荡器总体电压放大倍数大于1,达到自激振荡的条件。此时开始自激振荡。当继续增大电位器时,增益继续增大,二极管开始非线性限幅,当输出幅值过大时,超过二极管限幅最值,开始出现非线性失真。
2、根据实验预期,振荡的频率为,实验结果是,与实验的理论值相差不多。
3、两个二极管即为自动限幅元件,主要利用的是二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性,来自动调节负反馈深度,使得输出电压基本保持不变。《简爱》是一本具有多年历史的文学着作。至今已152年的历史了。它的成功在于它详细的内容,精彩的片段。在译序中,它还详细地介绍了《简爱》的作者一些背景故事。
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