1、姓名 学号： 班级：实验十四 RC 正弦波振荡器 一、实验目的1. 掌握 RC 正弦波振荡器的电路结构及工作原理2. 熟悉正弦波振荡器的测试方法3. 观察 RC 参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法二、实验仪器双踪示波器 低频信号发生器 频率计 毫伏表 直流电源三、实验原理正弦振荡电路一般包括两部分，放大电路 A 和反馈网络 F，如图 5-14-1 所示图 5-14-1 正弦振荡电路原理框图由于振荡电路不需要外界输入信号，因此，通过反馈网络输出的反馈信号Xf 就是基本放大电路的输入信号 Xid。该信号经基本放大电路放大后，输出为Xo，若能使 Xf 与 Xid 大小相等，极性相同，构成正
2、反馈电路，那末这个电路就能维持稳定的输出。因而，XfXid 可引出正弦振荡条件。由图 5-14-1 可知：Xo=AXid而 Xf=Fxo 当 XfXid 时，则有： AF=1上述条件可写成AF1，称幅值平衡条件。即放大倍数 A 与反馈系数 F 乘积的模为 1，表明振荡电路已经达到稳幅振荡，但若要求电路能够自行振荡，开始时必需满足A F1 的 起振条件。由 Xf 与 Xid 极性相同，可得： AF1 称相位平衡条件即放大电路的相角和反馈网络的相角之和为 2nPI，其中 n 为整数。要使振荡电路输出确定频率的正弦信号，电路还应包含选频网络和稳幅电路两部分。选频电路的作用使单一频率的信号满足振荡条件
3、，稳幅电路能保证电路的输出幅度是稳定不失真的，这两部分电路通常可以是反馈网络，或放大电路的一部分。RC 正弦振荡电路也称为文氏桥振荡电路。它的主要特点是利用 RC 串并联网络作为选频和反馈网络。如图 5-14-2 所示：U17413247651V112 V V212 V R110kKey=A 50%C168nFR31kR4100R523.5k01230 4R223.5k6C268nF07XSC1A BExt Trig+_ + _5图 5-14-2 RC 串并联正弦振荡电路由串并联网络的幅频特性，可知当信号频率为 fo=1/2PIRC 时，选频网络的相角为 0 度，传递系数稍大于 3。故实验中的
4、放大电路采用同相比例电路。四、实验内容1. 按图 5-14-2 连线，注意电阻 1RpR，需预先调好再接入。2. 调节电位器 2Rp，使电路产生正弦振荡，用示波器观察输出波形。调节电位器 2Rp 在 19%处时，电路产生正弦振荡，且波形最大不失真。3. 测量 RC 串并电路的幅频特性。测量 RC 穿并联电路的幅频特性的实验电路如下所示：用波特仪测得的幅频特性曲线为：fo=85.114Hz.由 AC 分析得到幅频特性与相频特性曲线如下：4用频率计测上述电路输出波形的频率。若无频率计，可用李沙育图形法测定UO 的频率 f0,并与计算植进行比较。由实验测得 U0 的频率为 80HZ4. 放大电路电压
5、放大倍数 Auf的测定(1)用毫伏表先测出图 5-14-2 电路的输出电压 UO后，再测出运放同相输入端的电压 UI值，根据下式计算：A uf=UO/UI测量结果为：U O=8.165V，U I=2.664V，所以 Auf=UO/UI=3.065(2)然后关断实验箱电源，保持 2RP不变，从 A 点处断开实验电路，把低频信号发生器输出电压（频率同上述实验的产生频率）接至运放的同相输入端，调节UI使 UO等于原值，用毫伏表测出此时 UI的值，则：A uf=UO/UI测量图如下所示：当信号发生器的输出信号频率为 85Hz，幅值为 4V 时，输出 Uo=8.423V，与未接信号发生器前的电压值最接近，此时测得输出电压Ui=2.828V，A uf=UO/UI=2.978，与上步中的结果基本相等。李萨茹波形误差原因如下:1.人为读取数据时存在一定的误差2.由于实验条件的限制,所得实验结果不可能完全准确.3.仿真时使用的不是理想元器件。
