实验九 RC正弦波振荡电路

实验九 RC正弦波振荡电路

一、实验目的

1、熟悉Multisim9软件的使用方法。

2、学习用集成运放构成RC正弦波发生器。

3、了解二极管稳幅原理、场效管稳幅原理及基本实现方法及基本测量方法。

二、虚礼实验仪器及器材

双踪示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表等仪器、集成电路741

三、实验原理与步骤

RC正弦波振荡主要讨论以下电路：二极管稳幅的RC桥式振荡器，RC移相式振荡器，场效应管稳幅的桥式振荡器和RC双T反馈式振荡器，只要按图示元件参数连接好电路，将仪器库中的示波器连接到振荡器的输出端VO，打开电源开关，即可观察到振荡器的输出正弦电压波形，通过这些电路，我们可以对RC振荡器的振荡条件，起振过程，稳幅措施以及选频网络的选频特性等做较深入研究。另外，还可以由示波器测出电路的振荡周期和振荡频率，然后与理论值加以比较，从而加深对基本理论的理解。

1、二极管稳幅的RC桥式振荡器

（1）输入如下电路

是一个二极管稳幅的RC桥式振荡电路，电路中R1，R2，C1，C2构成R，C串，并联选频网络。我们首先对选频网络进行选频特性分析，在Multisim主界面内重建选频网络电路如图7.8-2所示。

规定好电路的输入，输出节点，用仪器库的函数发生器在输入端加交流正弦电压（Vi幅值为5V，频率为10KHz。选择分析菜单中交流频率分析项分析选频网络后得幅频响应和相频响应曲线。

（2）振荡电路中二极管D1，D2构成稳幅环节，调节R4可观察幅度条件改变对振荡的影响。控制开关S1的通，断（或者通断电源）可由示波器观察振荡器起振与稳幅过程。

（3）.输出最大不失真情况下，用交流毫伏表测量输出电压，反馈电压，分析研究震荡的条件。

（4.）断开二极管D1、D2，重复以上实验，并比较分析有何不同。

2、场效应管稳幅的RC桥式振荡器

图7.8-5为一采用场效应管稳幅的RC桥式振荡器，在此电路中，由Q1，R3，R6构成稳幅环节。C3，R5，R7，R4，D1各元件组成输出电压负半波整流滤波电路，为N沟道结型场效应管Q1提供一可调的直流负偏压，以调整场效应管的沟道电阻。

当电路连接完毕进行仿真实验时，可先调R5使Q1的栅偏压为零（栅极接地），再调整R6使电路产生振荡（此时输出电压波形失真较严重），此时再调节R5增加Q1的栅极负偏压值，输出电压波形失真会得到明显改善，直到满意为止。

电路的起振与稳幅过程说明如下：电路起振时，输出电压为零，二极管D1截止，Q1栅偏压为零，沟道电阻小，放大器电压放大倍数大，因为电路满足振荡条件，所以输出电压波形幅值将由零开始急剧增大。随着输出电压幅值的增大，二极管D1导通，Q1的负栅压伴随着输出电压幅值增大而增大。受不断增大的负栅压影响，Q1的沟道电阻也在不断增大，与此同时受Q1沟道电阻增大的影响放大器的电压放大倍数也在不断减小。如果R6和R5参数调整合适，在输出电压峰值产生非线性失真之前，电路的环路放大倍数：AF由大于1减小到等于1。此时输出电压稳定，整个振荡电路的起振与稳幅过程结束。