采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路.ppt

RC晶体管振荡器电子线路实验中心2006.7 实验目的 进一步练习焊接，掌握调试技术和测量频率的方法。 研究振荡器的起振条件。 观察负反馈对振荡器的影响。 实验原理 实验原理—振荡条件 实验原理—稳幅振荡 实验原理—放大器 实验原理－ 实验器材 实验步骤 实验步骤（续） 实验结果与分析 实验现象分析 实验现象分析（续） 实验现象分析(续） * 图1 RC桥式振荡器电原理图 C3 Re1 Rb22 Rc2 Rc1 Rb1 RF R1 C1 Rb3 Re2 C4 C5 Ce2 A C2=C1 R2=R1 Ec 2k 20k 270k 2k 20? 20? 20? 10k 1k 1k 47? 3.9k 1.6k 0.1? 1.6k 0.1? Z1 Z2 反馈网络 放大器 维持自激振荡的条件： 振荡器的反馈网络传输系数， 放大器的传输 系数 振幅平衡条件： 相位平衡条件： 分别为 的、 的相移 起振的幅值条件： 由非线性元件组成的稳幅环节 令 则 时, 最大，此时 输入阻抗大 输出阻抗小 引入深负反馈电阻RF 正弦信号的频率 放大器需满足： 采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路。 图2 运放式RC桥式振荡器 + _ u o RP R2 R1 C1 A R2=R1 1.6k 0.1? 1.6k Z1 Z2 1k 3.9k C2= C1 0.1? 直流稳压电源 示波器 毫伏表 音频信号发生器 元器件 2 3.9k? 电位器 1 20k? 1 10k? 2 2k? 2 1.6k? 2 1k? 电阻 2 ?A741 运算放大器 2 三极管 数量 型号 器件名 元器件型号和数量 1、按图1焊接电路，A点先不接上。 2、测量静态工作点（A点断开），EC＝12v， 接通电源后测量晶体管Q1与Q2的静态工作点。 3、A点接上，改变负反馈电阻RF的大小，观察对输出波 形的影响，记录波形并进行分析。 4、用李萨茹图形法（模拟示波器）或直读周期法（数字 示波器）测量桥路电容C1＝C2＝C＝0.1?F、0.01?F 时的振荡频率。调整RF使输出波形为不失真的正弦波 时测量，并将理论值与实测值相比较。 5、测量振荡时输出正弦波的电压值；调整RF，使输出正 弦波幅度最大时进行测量。 6、测量电压串联负反馈放大器的放大倍数； 调整RF，使输出正弦波幅度最大，再断开A点，从A 点输入f=1kHz，ui=300mVp-p的正弦信号，测量u0， 获得放大器的放大倍数AF，并与理论值比较。 7、利用运放实现正弦波振荡器，重做3~6步的内容。 3.11 3.16 3.11 6.31 Q2 3.74 3.82 3.74 7.64 Q1 Ie（mA） Ic（mA） Ue（V） Uc（V） 晶体管 静态工作点测试结果： 反馈电阻RF对输出波形的影响： 当RF很小时，输出端几乎没有波形，逐渐增大RF， 到某一特定的RF时，波形很快出现，并且波的振幅由 小变大非常快，然后就开始失真，所以，只有很小范 围内的RF才能得到较好的输出波形。 直读周期法测量振荡频率及理论值： 5% 4% 误差 4.12V 9.5kHz 9.95kHz 0.01?F 3.77V 1.036kHz 995Hz 0.1?F 输出电压 F0（测量） F0（理论） 桥路电容 放大倍数； Ui=304mVp-p U0=980mVp-p AF=3.2 振荡条件:放大倍数AF≥3，实验测量值满足要求 实验结果与分析（续） 实验中可能遇到的问题（1） 在测量静态工作点I时，有时得到的结果与理论相反， 即IC?IE，原因是什么？如何测量才能得到正确结果？ ? IC?IE的错误结果主要是由测量方法引起。前面课 件1中已经讲过，测量电流有两种方法，将电流表串联 在被测电路里直接测量；也可以用电压表并联在被测 电路的电阻上测量电压然后进行换算得到电流的间接 方法。直接测电流是比较准确的，而用测电阻两端的 电压再换算的间接方法会引进较大误差，因此建议采 用直接测量法。 实验中可能遇到的问题（2） 焊接完毕加电源，工作点基本正常，调节RF后无输出信号， 这时你应做如下检查： 1.检查电路焊接是否正确？特别注意焊点是否有虚焊； 2.检查电解电容的极性是否符合要求？ 3.如果上述结果均无误，则应检查关键部件是否有损坏， 比如晶体管、电解电容、电位器等。 一、调节RF时，电路要么振荡失真，要么不起振；难以 调到不失真正弦波形。