实验六 RC正弦波振荡电路(1)

实验六 RC 正弦波振荡电路

一． 实验目的

1. 通过实验理解文氏桥式RC 振荡器的工作原理。

2. 了解振荡器自动稳幅系统的作用。

3. 掌握RC 振荡电路振荡频率的测试方法和计算方法。

二． 实验电路

RC 串并联网络正弦波振荡电路又称文氏桥式振荡电路。它适于产生频率低于或等于1MHz 的正弦信号。其原理图如图1所示。

振荡图中的D1、D2是两个开关二极管，利用其正向导通时电阻的非线性，来自动调节电压放大倍数。如果输出幅度增大时，流过D1、D2的电流增大，其正向电阻减小，负反馈加强，电压放大倍数随之下降，使输出幅度降低；如果输出幅度减小时，流过D1、D2的电流减小，其正向电阻增大，电压放大倍数随之增加，使输出幅度增大。调节R w 改变放大器的放大倍数。

设计要求：

（1）由振荡频率012f RC

π=，选择RC 串并联选频网络的参数R 和C （参见实验箱和实验板），使振荡频率取1 KHz ~100KHz 中任一值。（R 取值不能小于1 KΩ）。

（2）选择12W R R R ，，的阻值（电阻值不能小于1 KΩ）。使 放大器的放大倍数

()21

// 1+3W d u R R r A R +=≥ （r d ：二极管的正向导通电阻） 实验箱中可调电位器有10KΩ，100KΩ，470 KΩ，1 MΩ，2 MΩ五种规格。

图1中R 2越小，对二极管非线性的削弱越大，波形失真也就越小，但稳幅作用也同时被削弱。可见，在选择R 2时．应注意两者兼顾。实验证明，当R 2与二极管的正向电阻r d 接近时，稳幅作用和波形失真都有较好

图1 RC 文氏桥式振荡电路原理图

的效果。R 2通常选几千欧。并通过实验来调整达到最佳。

（3）集成运放采用μA741，稳幅元件采用实验板中的二极管1N4148。

三． 实验仪器设备

1．实验箱 一个

2．双踪示波器 一台

3．交流毫伏表 一块

4．数字万用表 一块

四． 实验内容与步骤

1． 确定电路方案，计算并选取运算放大器外围电路的元件参数；然后根据设计的电路图连接电路，调试，记录调试步骤。

2． 测量无稳幅二极管的文氏电桥振荡器

用示波器观察有无输出电压O u ，如果没有输出，调节R w 使O u 为无明显失真的正弦波。用交流毫伏表观察输出电压U 0是否稳定，在波形不失真情况下测量U 0和U ―。记录数据。

3． 测量有稳幅二极管的文氏电桥振荡器

用示波器测量振荡频率，并与计算结果比较。调节R w ，用交流毫伏表测量无明显失真时O u 的最小值和最大值，观察O u 是否稳定（示波器显示某一值基本不变），记录数据。

同时验证并记录：

（1）若R 1短路，则电路将产生什么现象？ 为什么？

（2）若R 1断路，则电路将产生什么现象？为什么？

（3）若R w 短路，则电路将产生什么现象？为什么？

（4）若R w 断路，则电路将产生什么现象？为什么？

五． 预习内容及思考题

1．复习RC 文式桥式振荡器的工作原理。

2．若接线正确，电源电压正常，元件无损坏，而U o =0，你认为是何原因？应如何处理？

3．当输出波形出现明显的失真，你认为是何原因？应如何解决？

4．在图1所示电路中，若R 2开路，则对输出波形有何影响?

5．若二极管D 1和D 2开路，对输出波形又有何影响?

六． 实验报告

1． 由步骤2. 的测量结果计算负反馈系数O O f U U U U F --==之值。并由此计算电压放大倍数u A 。

2．从所测得的振荡频率O f 、-F 、O u 的幅值稳定度等方面讨论理论与实际是否一致。

3．回答五中的问题。

4．调试中所遇到的问题以及解决方法。