RC橋式正弦波振蕩電路的仿真教學(xué)法

1、RC橋式正弦波振蕩電路的仿真教學(xué)法1 學(xué)情分析我們知道， 高職學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)比較低， 他們更喜歡學(xué)習(xí)實(shí) 在的能看得到的東西， 而不是抽象的理論， 他們喜歡自己搭建一 個(gè)電路， 而不是進(jìn)行潮流計(jì)算。 但是基本的理論我們還是必須要 學(xué)的，比如模擬電子技術(shù) 這門(mén)課是電子電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課， 它的很多知識(shí)點(diǎn)都側(cè)重于對(duì)波形的分析， 對(duì)高職學(xué)生來(lái)說(shuō)， 理解 起來(lái)尤為困難， 他們不明白波形是如何一步步轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的， 因此 就要求我們教師對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，在講解模擬電子技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)加入 仿真實(shí)例分析（也可加入故障診斷），可以達(dá)到較好的效果。下 面以RC橋式正弦波振蕩電路為例進(jìn)行仿真分析。2

2、RC 橋式正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件 正弦波產(chǎn)生電路廣泛用于廣播、 通信、測(cè)量?jī)x器和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。RC橋式正弦波振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中， RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既是選頻網(wǎng)絡(luò)，又是正反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋電壓加到 集成運(yùn)放的同相輸入端做為輸入電壓； 、和集成運(yùn)放構(gòu)成負(fù)反饋 放大器；此外還有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（非線(xiàn)性環(huán)節(jié)）， R 或用熱敏電阻，或加 二極管作為非線(xiàn)性環(huán)節(jié)。電路能產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是：起振條件是：因?yàn)樵诋a(chǎn)生振蕩時(shí)， F=1/3 ，所以要求 A=（1+/ ）略大于 3。 圖 1 RC 橋式正弦波振蕩電路結(jié)構(gòu)3 RC 橋式正弦波振蕩電路的仿真分析仿真軟件采用MultisimlO.O , RC橋

3、式正弦波振蕩電路的仿真模型搭建如下，非線(xiàn)性環(huán)節(jié)采 用兩個(gè)反向的二極管（兩個(gè)反向二極管可以允許 正反兩個(gè)方向的電流流過(guò)）和一個(gè)電阻并聯(lián)的方式。3.1 二極管穩(wěn)幅原理在圖中可以看出，負(fù)反饋放大倍數(shù)A=1+（ / ）/ （為二極管正向動(dòng)態(tài)電阻）電路剛剛起振時(shí)， 輸出電壓幅值較小， 二極管處于正向阻斷 狀態(tài)，此時(shí)反饋電阻 =+，只要 +的值大于 2，輸出電壓幅值就會(huì) 不斷加大，然后二極管會(huì)導(dǎo)通，此時(shí) =+（/ ），二極管動(dòng)態(tài)電阻 會(huì)隨著輸出電壓的增大而減小，所以會(huì)減小，當(dāng) =2 時(shí)，輸出幅 值開(kāi)始穩(wěn)定，從而達(dá)到穩(wěn)幅的目的。3.2 仿真分析 仿真模型的參數(shù)設(shè)置如上結(jié)構(gòu)圖，要特別注意的是 +2，但 又不能太大。起振波形如下圖 3；穩(wěn)幅以后的波形如圖 4。（1）輸出信號(hào)的頻率由RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)決定：當(dāng)二且時(shí)，所以可通過(guò)修改RC串并聯(lián)里的參數(shù)改變輸出電壓的頻率。（2）參數(shù)若選擇不當(dāng)，則會(huì)引起波形失真。比如修改=2，則輸出電壓會(huì)產(chǎn)生失真，如圖 5。4 結(jié)語(yǔ)在課堂正常講授過(guò)程中， 加入仿真分析， 通過(guò)清清楚楚的波 形產(chǎn)生過(guò)程幫助學(xué)生理解正弦波振蕩的條件及起振條件。 通過(guò)改 變參數(shù)，設(shè)置故障對(duì)學(xué)生進(jìn)行知