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江苏大学
实训(实验) 设 计 报 告
所属院系: 专 业:
课程名称: 电工电子学
设计题目: 正弦波振荡电路设计(RC)
班 级: 学生姓名:
学生学号: 指导老师 :
完成日期: 2012.12.5
实训设计题目:
实训设计题目:正弦波振荡电路的设计(RC)
要求完成的内容:设计一个正弦波振荡器。指标条件如下:
振荡频率为 fo=2kHz 的,输出幅值为实测,输出端设置电压跟随器。使用的元器件
要求为:运算放大器(LM741 或 LM353),电容(瓷片电容),电阻(0.25 瓦)等。
要求:(1)根据设计要求,确定电路的设计方案,估算并初步选取电路的元件参数。
(2)选用熟悉的电路仿真软件,搭建电路模型进行仿真分析,由仿真结果进行参
数调试、修改,直至满足设计要求。
(3)由选取的元件参数,精确计算和复核技术指标要求。
(4)满足设计要求后,认真按格式完成课程设计报告。
指导教师评语:
评定成绩为:
指导教师签名:
年
月
日
一、设计目的与任务
设计的目的
掌握集成运算放大器组成的 RC 桥式正弦波振荡电路的工作原理和电路结构。
研究 RC 振荡器的 RC 串、并联网络的选频特性。
掌握 RC 桥式振荡器的工作原理及调测技术。4.进一步掌握用双踪示波器测相位差的方法。
设计的任务与要求
设计一个 f ? 2KHz 的 RC 桥式正弦波振荡电路。
0
掌握 RC 桥式正弦波振荡电路的工作原理。
设计的技术指标1.示波器的调试。
输出波形:正弦波。
输出频率范围:在 2000HZ( ? 100HZ)范围内可调。
输入电压:12V 的对称电压。
二、设计方案与比较错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书
签。
常见的 RC 正弦波振荡电路的设计方案与特点比较
常见的 RC 正弦波振荡电路有文氏电桥、移相式和双T 式三种振荡电路。
RC 移相振荡电路
C C C ?
A u 0
R R
图 1 移相式振荡器原理图
RC 移相振荡电路原理图如图 1 所示,电阻选择 R R ;
i
振荡频率 f ? 1/(2? ? 6RC ) ;
0
起振条件是基本放大电路 A 的电压放大倍数 A ? 29 ;
电路特点:是结构简单,但是选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,频率
范围是几赫兹到几千赫兹,一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。
文氏电桥 RC 正弦波震荡电路
??
图 2 RC 串并联式振荡原理图
RC 串并联网络振荡电路原理图如图 2 所示。
电路的振荡频率 f ? 1/(2? RC) ;
0
起振条件是 A ? 3 ;
电路的特点是:能连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,振荡波形稳定不失真。
双 T 选频网络振荡电路
R R
C C ? u
? 0
0.5R?
2C
图 3 双 T 型振荡器原理图
双 T 选频网络振荡电路原理如下图 3 所示。
电路的振荡频率是 f ? 1/ 5RC ;
0
起振条件是 R ? R / 2, A ? 3 ;
电路的特点是:选频特性好,调频比较困难,适于产生单一频率的振荡。
正弦波振荡电路的基本工作原理
产生振荡的条件
正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波,我们一般在放大电路中引入正反馈,并创造条件,使其产生稳定可靠的振荡。正弦波产生电路的基本结构是:引入正反馈的反馈网络和放大电路。其中:接入正反馈是产
生的首要条件,产生振荡必须满足幅度条件;要保证输出波形为单一频率的正弦波,必须具有选频特性;同时它还应具有稳幅特性。因此,正弦波产生电路一般包括:放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路各部分。
正弦波振荡电路的组成判断及分类
+ +
放大电路 ?
i0U U
i
0
? A 0 ?
? ?
反馈电路 ?
U f F U 0
+ +
图 4 正弦波振荡器原理电路
(1)放大电路:保证电路能够从起振到动态平衡的过程,电路获得一定幅 值的输出值,实现自由控制。
(2)选频网络:确定电路的振荡频率,是电路产生单一频率的振荡,即保 证电路产生正弦波振荡。
正反馈网络;引入正反馈,使放大电路的输入信号等于其反馈信号。
稳幅环节:也就是非线性环节,作用是输出信号幅值稳定。
判断电路是否振荡的方法
是否满足相位条件,即电路是否是正反馈,只有满足相位条件才可能产生振荡;
放大电路的结构是否合理,有无放大能力,静态工作是否合适;
是否满足幅度条件。
正弦波振荡电路的检验
AF ? 1,则电路不可能振荡;
AF ? 1,则电路能够振荡,但是会出现明显的非线性失真,需要加强稳幅环节的作用;
AF ? 1,则电路能够振荡。
三、电路原理及分析
电路组成如图 5 所示:
R
F
?
1R - ? ?
1
+ u 0
R +
R
C C
图 5 RC 正弦波振荡器
图 5 是由集成运放组
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