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正弦波振荡电路设计 参见《电子技术基础实验教程》P309 电工电子实验中心 傅晓程 F X C 实验目的 1、了解用集成运算放大器构成简单的正弦波的方法。 2、掌握 RC 桥式正弦波振荡器的设计、仿真与调试方法。 3、理解正弦波振荡电路的起振条件、稳幅特性。 4、了解其它类型正弦波振荡电路。 F X C 实验箱 F X C 信号发生电路的 实现方案 数字电路的实现方案：例如通过DDS（直接数字合成）技术将高性能DDS器件、 MCU（微处理器）或FPGA（现场可编程门阵列）芯片中以数字形式存储的波形数据 经DAC转换成模拟信号波形。 模数混合的实现方案：一般是用模拟电路产生函数信号波形，而用数字方式改 变信号的频率和幅度。如采用D/A转换器与压控电路改变信号的频率，用数控放大器或 数控衰减器改变信号的幅度等，是一种常见的电路方式。 专用波形发生芯片实现方案：例如用Maxim公司的MAX038或Intersil公司的 ICL8038输出三角波、方波、正弦波信号，或用Micro Linear公司的ML2035输出正弦 波信号。 模拟电路的实现方案：是指全部采用模拟电路的方式，以实现信号产生电路的 所有功能。本实验的信号发生电路，将采用全模拟电路的实现方案。 F X C 信号发生电路的特性与指标: 波形指标 ?方波（矩形波）的上升、下降时间： δ ?三角波的线性度： Vom N 2 ?正弦波的谐波失真度： ∑Vi = γ = i 2 （V1为基波有效值，Vi 为各次谐波有效值） V1 F X C 振荡首要条件 ? 线性放大电路：器件工作在线性放大区（通频带内），负反馈； 正弦波振荡电路：器件工作在线性放大区（通频带内），正反馈。 首要条件 ? 正弦波振荡：无输入时，即??产生稳定（幅度、频率）的正弦波输出。 F X C 产生正弦波振荡的条件 ? ? 稳定条件： ?| AF |= 1 ? ? ? ? AF = ? A +?F = ±2n π ? 为能在无输入信号时也能振荡起来，应使电路的初始环路增益大于 1 ； 利用开启电源时的噪声，使净输入信号（反馈信号）不断增大 ； 最终产生振荡。 ? ? 起振条件： ?| AF | 1 ? ? ? ? AF = ? A +?F = ±2n π ? 稳定的正弦波振荡还应该具备： （1）选频网络：用于产生单一频率的正弦波； （2）稳幅环节：用于产生稳定幅度（环路增益自动为 1）的正弦波。 F X C 采用 二极管稳幅方案 ? RC 桥式正弦波振荡器 设计RC 桥式正弦波振荡器。 1 电路的振荡频率为： f = 0 2πRC 电路在起振时须满足： R f R1 2 Rf = R2 + ( R3∥Rd )，Rd为二极管正向导通时的等效电阻。 当电路达到稳定振荡时，其幅度平衡条件为：