集成電路RC正弦波振蕩器

1、實(shí)驗(yàn)三 集成電路RC正弦波振蕩器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握橋式RC正弦波振蕩器的電路構(gòu)成原理。2熟悉正弦波振蕩器的高速測(cè)試方法。3觀(guān)察RC參數(shù)對(duì)振蕩頻率的影響，學(xué)習(xí)振蕩頻率的測(cè)定方法。二、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)RC橋式振蕩器的工作原理。2圖5-2所示電路中，調(diào)節(jié)R1起什么作用，兩個(gè)二極管起什么作用？三、實(shí)驗(yàn)原理與參考電路1基本RC橋式振蕩電路如圖所示，它由兩部分組成，即放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)。由圖中可知由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一個(gè)四臂電橋，因此這種振蕩電路常稱(chēng)為RC橋式振蕩電路。圖5-1 RC橋式振蕩電路由圖可知，在 時(shí)，經(jīng)RC反饋網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭\(yùn)放同相端的電壓 與 同相，即有 和 。這樣，放大電路和由Z1

2、、Z2組成的反饋網(wǎng)絡(luò)剛好形成正反饋系統(tǒng)，可以滿(mǎn)足相位平衡條件，因而有可能振蕩。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅的方法是使電路的Rf/R1值隨輸出電壓幅度增大而減小。起振時(shí)要求放大器的增益 >3,例如，Rf用一個(gè)具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻代替，當(dāng)輸出電壓 增加使Rf的功耗增大時(shí)，熱敏電阻Rf減小，放大器的增益下降，使 的幅值下降。如果參數(shù)選擇合適，可使輸出電壓幅值基本恒定，且波形失真較小。由于集成運(yùn)放接成同相比例放大電路，它的輸出阻抗可視為零，而輸入阻抗遠(yuǎn)比RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的阻抗大得多，可忽略不計(jì)，因此，振蕩頻率即為RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的 。RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成正弦振蕩電路的正反饋,在 處,正反饋系數(shù) ，而R1和Rf當(dāng)構(gòu)成電

3、路中的負(fù)反饋，反饋系數(shù) 。F+與F-的關(guān)系不同，導(dǎo)致輸出波形的不同。2如圖5-2 ，RC橋式振蕩電路由RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和同放大電路組成，圖中RC選頻網(wǎng)絡(luò)形成正反饋電路，并由它決定振蕩頻率f0,Ra和Rb形成負(fù)反饋回路，由它決定起振的幅值條件和調(diào)節(jié)波形的失真與穩(wěn)幅控制。在滿(mǎn)足的條件下，該電路的：振蕩頻率 起振幅值條件 即 式中為二極管的正向動(dòng)態(tài)電阻。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1按圖5-2所示電路接線(xiàn)。2用示波器觀(guān)察輸出波形。圖5-23按表5.1內(nèi)容測(cè)試數(shù)據(jù)表5.1R1C1f10K0.1u測(cè)量值估算值10K0.047u20K0.1u4調(diào)整Rp觀(guān)察波形的變化。5解出兩只二極管，再調(diào)整Rp，觀(guān)察波形變化，分析出現(xiàn)現(xiàn)象

4、的原因，及二極管的作用。圖一所示電路中，改變振蕩頻率時(shí)為保持其振蕩條件不被破壞，必須使兩個(gè)電阻或兩個(gè)電容同步調(diào)節(jié)，使工藝增加了難度，采用圖二所示電路，就可以只調(diào)一個(gè)電阻，即可調(diào)頻，又可以保持振蕩條件。 圖5-3（1）按圖5-3，接好電路。（2）調(diào)節(jié)RP2，使電路起振，輸出電壓幅度浮動(dòng)（3）調(diào)整RP1，記錄輸出電壓V0的頻率變化范圍，同時(shí)觀(guān)察波變化情況。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析、比較兩電路的優(yōu)缺點(diǎn)。2分析理論計(jì)算填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)值誤差的原因。3分析反饋電位器及二極管的作用，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以說(shuō)明。六、思考題1圖5-4中，正反饋文路是由_組成，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)且_特性，要改變振蕩頻率，只要改變_或_的數(shù)值即可。2圖5-4中，1Rp和R1組成_反饋，其中_是用來(lái)調(diào)節(jié)放大器的放大倍數(shù)，使Au3的。圖5-4七、實(shí)驗(yàn)元件與儀器模擬電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái) 雙蹤示波器