电路实验报告三

《RC正弦波振荡器》

实验内容一：

1.1、关闭系统电源。按图1-1连接实验电路，输出端Uo接示波器。

1.2打开直流开关，调节电位器RW，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘Uo的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的RW值，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。

1.3.电位器RW，使输出电压Uo幅值最大且不失真，用交流毫伏表分别测量输出电压Uo、反馈电压U+（运放③脚电压）和U-（运放②脚电压），分析研究振荡的幅值条件。

1.4.器振荡频率fO，并与理论值进行比较。

图1-1

实验结果:

1.2

负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响:

解: RC桥式振荡器要求放大器的放大倍数等于3，如果负反馈较弱，放大倍数就过大使波形失真；负反馈太强使放大倍数小于或等于3，则起振困难或工作不稳定。

 

图1-2

图1-3

图1-4

1.3

输出电压Uo幅值最大且不失真时输出波波形图见图1-5

幅值平衡条件
总增益大于1，可以产生振荡，但是，输出信号会越来越大，最后收器件电源电压限制，输出被限幅，输出波形会有畸变。因此，幅值平衡条件是总增益=1。

图1-5

1.4

思考题

1、  正弦波振荡电路中有几个反馈支路？各有什么作用？运放工作在什么状态？

2、  电路中二极管为什么能其稳幅作用？断开二极管，波形会怎样变化？

解:1. 正弦波振荡电路中有一个正反馈支路，一（三？）个负反馈支路。

2. （1）二极管控制电路增益，实现稳幅。二极管决定稳幅控制电路的控制力度，即决定了控制电压每变化1个单位引起的Io变化量，直接影响反馈电路的增益。稳幅环节是利用两个反向并联二极管VD1、VD2正向电阻的非线性特性来实现的，二极管要求采用温度稳定性好且特性匹配的硅管，以保证输出正、负半周波形对称；R4的作用是削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。

负反馈电路中有两个二极管，它们的作用是稳定输出信号的幅度。也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度，以稳定振幅，如：热敏电阻、场效应管等。

（2）若断开二极管，波形会变得极不稳定。

实验内容二：

2.1、关闭系统电源，连接电路。
2.2、打开信号发生器，用示波器观察U0的波形，调节RW输出方波。测量其幅值及频率，记录之。
2.3、改变RW的值，观察U0幅值及频率变化情况。改变RW测出频率范围并记录。
2.4、关闭系统电源。利用已学的现有电路搭建三角波发生器。在实验报告中画出实验用电路图。

实验结果：

2.2

输出波形见图2-1

将矩形波产生电路的输出信号直接接入积分运算电路的输入，然后两个地线相接，以积分电路的输出信号为输出，即可获得三角波信号。

图2-1

2.3

频率范围为320.52Hz~3.4221KHz

2.4

搭建三角波发生器电路如图2-2：

图2-2

输出波形记录如图2-3

图2-3

思考题:

如何设计一个占空比可调的方波发生器？