电子实验报告三RC正弦波振荡器.pdf

电路实验报告三RC 正弦波振荡器实验内容一：实验内容一：1.1、关闭系统电源。按图1-1 连接实验电路，输出端 Uo 接示波器。1.2 打开直流开关，调节电位器 RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘Uo 的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW 值，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。1.3.电位器 RW，使输出电压 Uo 幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电压Uo、反馈电压 U+（运放脚电压）和U-（运放脚电压），分析研究振荡的幅值条件。1.4.器振荡频率 fO，并与理论值进行比较。图 1-1实验结果:1.2情况临界起振正弦波输出失真RW 值（）15.822117.349218.4209对应图形图 1-2图 1-3图 1-4负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响:解:RC 桥式振荡器要求放大器的放大倍数等于 3，如果负反馈较弱，放大倍数就过大使波形失真；负反馈太强使放大倍数小于或等于3，则起振困难或工作不稳定。图 1-2图 1-3图 1-41.3输出电压 Uo 幅值最大且不失真时输出波波形图见图1-5输出电压反馈电压U+反馈电压U-Uo7.0915V2.0359V2.4730V幅值平衡条件总增益大于 1，可以产生振荡，但是，输出信号会越来越大，最后收器件电源电压限制，输出被限幅，输出波形会有畸变。因此，幅值平衡条件是总增益=1。图 1-51.4振荡频率f(kHz)测量值1.573理论值1.500思考题1、正弦波振荡电路中有几个反馈支路？各有什么作用？运放工作在什么状态？2、电路中二极管为什么能其稳幅作用？断开二极管，波形会怎样变化？解:1.正弦波振荡电路中有一个正反馈支路，一（三？）个负反馈支路。2.（1）二极管控制电路增益，实现稳幅。二极管决定稳幅控制电路的控制力度，即决定了控制电压每变化 1 个单位引起的 Io 变化量，直接影响反馈电路的增益。稳幅环节是利用两个反向并联二极管 VD1、VD2 正向电阻的非线性特性来实现的，二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管，以保证输出正、负半周波形对称；R4 的作用是削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。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。（2）若断开二极管，波形会变得极不稳定。实验内容二：实验内容二：2.1、关闭系统电源，连接电路。2.2、打开信号发生器，用示波器观察U0 的波形，调节 RW 输出方波。测量其幅值及频率，记录之。2.3、改变 RW的值，观察 U0 幅值及频率变化情况。改变RW测出频率范围并记录。误差5%2.4、关闭系统电源。利用已学的现有电路搭建三角波发生器。在实验报告中画出实验用电路图。实验结果：2.2第一组幅值（V）10.4684频率（Hz）3.0221K输出波形见图 2-1第二组第三组10.468710.46711.5000K500.52将矩形波产生电路的输出信号直接接入积分运算电路的输入，然后两个地线相接，以积分电路的输出信号为输出，即可获得三角波信号。图 2-12.3频率范围为 320.52Hz3.4221KHz2.4搭建三角波发生器电路如图2-2：图 2-2输出波形记录如图 2-3图 2-3思考题:如何设计一个占空比可调的方波发生器？