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07電信2007117106謝華實驗十四RC正弦波振蕩器一、實驗?zāi)康恼莆誖C正弦波振蕩器的電路結(jié)構(gòu)及工作原理熟悉正弦波振蕩器的測試方法觀察RC參數(shù)對振蕩頻率的影響,學(xué)習(xí)振蕩頻率的測定方法二、實驗儀器1雙蹤示波器2低頻信號發(fā)生器3頻率計4毫伏表直流電源三、實驗原理正弦振蕩電路一般包括兩部分,放大電路A和反饋網(wǎng)絡(luò)F,如圖5-14-1所示.F.A.F.AXidX0 Xf由于振蕩電路不需要外界輸入信號,因此,通過反饋網(wǎng)絡(luò)輸出的反饋信號Xf就是基本放大電路的輸入信號Xid。該信號經(jīng)基本放大電路放大后,輸出為Xo,若能使Xf與Xid大小相等,極性相同,構(gòu)成正反饋電路,那末這個電路就能維持穩(wěn)定的輸出。因而,Xf=Xid可引出正弦振蕩條件。由圖5-14-1可知:Xo=AXid而Xf=Fxo當(dāng)Xf=Xid時,則有:AF=1上述條件可寫成︱AF︱=1,稱幅值平衡條件。即放大倍數(shù)A與反饋系數(shù)F乘積的模為1,表明振蕩電路已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)幅振蕩,但若要求電路能夠自行振蕩,開始時必需滿足︱AF︱>1的 起振條件。由Xf與Xid極性相同,可得:ΦA(chǔ)+ΦF=1稱相位平衡條件即放大電路的相角和反饋網(wǎng)絡(luò)的相角之和為2n·PI,其中n為整數(shù)。要使振蕩電路輸出確定頻率的正弦信號,電路還應(yīng)包含選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路兩部分。選頻電路的作用使單一頻率的信號滿足振蕩條件,穩(wěn)幅電路能保證電路的輸出幅度是穩(wěn)定不失真的,這兩部分電路通??梢允欠答伨W(wǎng)絡(luò),或放大電路的一部分。RC正弦振蕩電路也稱為文氏橋振蕩電路。它的主要特點是利用RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)。如圖5-14-2所示:由串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性,可知當(dāng)信號頻率為fo=1/2·PI·RC時,選頻網(wǎng)絡(luò)的相角為0度,傳遞系數(shù)稍大于3。故實驗中的放大電路采用同相比例電路。實驗內(nèi)容按上圖連線,注意電阻1Rp=R,需預(yù)先調(diào)好再接入。調(diào)節(jié)電位器2Rp,使電路產(chǎn)生正弦振蕩,用示波器觀察輸出波形。測量RC串并聯(lián)電路的幅頻特性。改變串并聯(lián)電路的參數(shù),調(diào)節(jié)2Rp,使電路產(chǎn)生正弦振蕩。用示波器觀察其輸出波形,然后測出振蕩頻率。當(dāng)2Rp為19%時,正弦振蕩。此時,振蕩周期為10.023ms。振蕩頻率為99.77HZ。放大電路電壓放大倍數(shù)Auf的測定用毫伏表先測出圖中電路的輸出電壓U0后,再測出運放同相輸入端的電壓U1值,根據(jù)下式計算Auf=U0/UI=?Auf=44.735/14.926=2.997.然后關(guān)斷實驗箱電源,保持2RP不變,從A點處斷開實驗電路,把低頻信號發(fā)生器輸出電壓(頻率同上述實驗的產(chǎn)生頻率)接至運放的同相輸入端,調(diào)節(jié)Ui使U0等于原值,用毫伏表測出此時的Ui值,則Au=U0/Ui=44.736/14.912=3.比較上述放大倍數(shù)有何誤差,并進(jìn)行分析
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