实验六 RC桥式正弦波振荡器
rc桥式振荡器实验报告
rc桥式振荡器实验报告
RC桥式振荡器实验报告
摘要：
本实验旨在通过搭建RC桥式振荡器电路并进行实验，探究其工作原理和特性。
实验结果表明，RC桥式振荡器能够产生稳定的正弦波输出，且频率受到RC元
件的影响。
引言：
振荡器是一种能够产生周期性输出信号的电路，广泛应用于各种电子设备中。
RC桥式振荡器是其中一种常见的振荡器电路，其工作原理是通过RC元件和放
大器构成反馈回路，产生正弦波输出。
本实验将通过搭建RC桥式振荡器电路
并进行实验，来深入了解其工作原理和特性。
实验内容：
1. 搭建RC桥式振荡器电路，包括放大器、RC元件和反馈回路。
2. 连接示波器，观察输出波形，并测量频率和幅度。
3. 调节RC元件数值，观察输出波形的变化。
实验结果：
通过实验观察和测量，我们得到了以下结果：
1. RC桥式振荡器产生了稳定的正弦波输出，频率在几千赫兹到几兆赫兹之间。
2. 调节RC元件数值，可以改变输出波形的频率和幅度，验证了RC桥式振荡器的特性。
讨论：
RC桥式振荡器的频率受到RC元件数值的影响，通过调节RC元件可以改变输
出波形的频率和幅度。
这为RC桥式振荡器在实际应用中提供了灵活性，可以根据需要进行调整。
同时，RC桥式振荡器的稳定性和可靠性也得到了验证，适用于各种电子设备中。
结论：
通过本实验，我们深入了解了RC桥式振荡器的工作原理和特性，验证了其能够产生稳定的正弦波输出，并且频率受到RC元件的影响。
这对于我们进一步应用和设计振荡器电路具有重要的意义。
实验 rc正弦波振荡器实验报告
实验rc正弦波振荡器实验报告
一、实验目的
1.掌握RC正弦波振荡器的设计方法
2.掌握RC正弦波振荡器的调试方法
二、实验仪器及器件
集成运算放大器μA741二极管电阻瓷片电容若干
三、实验原理
振荡电路有RC正弦波振荡电路、桥式振荡电路、移相式振荡电路和双T网络式振荡电
路等多种形式。
其中应用最广泛的是RC桥式振荡电路
1.电路分析
RC桥式振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC选频网络形成
正反馈电路，决定振荡频率fo, R、R,形成负反馈回路，决定起振的幅值条件。
两个二极管起稳定作用(如波形)
该电路的振荡频率
(1)起振幅值条件
(2)式中R,=R +15k +3k，若加二极管，此时R, =R +15k +3k/rj
此时rg为二极管的正向动态电阻
2.电路参数确定
(1) 确定R、R,
电阻R和R,应由起振的幅值条件来确定，由式(2)可知R,≥2 R 通常取R,=(2.1-2.5) R，
这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。
(2) 确定稳幅电路
通常的稳幅方法是利用A,随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。
图中稳幅
电路由两只正反向并联的二极管D、D2和3kQ
电阻并联组成，利用二极管正向动态电
阻的非线性以实现稳幅，为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真，在二极管两端
并联小电阻Rz。
实验证明，取R_≈rj时，效果最佳。
四、实验内容
1.根据图形连接好电路，填写如下表格
五、思考题及实验心得:
在RC桥式振荡电路中，若电路不能起振，应调整哪个参数?
若输出波形失真应如何调整?。
模拟电子技术RC桥式正弦波振荡器
RC桥式正弦波振荡器
一、电路及工作原理
电路：
工作原理：该电路由VT1、VT2组成两级阻容耦合共射极同相放大器，通过具有选频作用的RC串并联反馈网络，将输出信号反馈到VT1输入端，若RC串并联电路选频频率为f0，则只有频率为fo的电压反馈到输入端，RC选频网络对它的相移为零，才满足自激振荡的相位条件。
从幅度来看，此时得到的反馈电压最大。
只要放大器有合适的放大倍数（大于三倍），就能满足振幅条件而产生振荡。
为减小振荡波形的失真和提高电路稳定性，引入负反馈电阻Rp，构成电压串联负反馈放大器。
二、电路测试：
测试1：调节Rp，使电路起振，并使波形不失真，此时用示波器观察三极管VT1、VT2的集电极与地端间的波形，并估算其周期与频率。
测试2：振荡电路正常工作时，用万用表测量三极管VT1和VT2的基极与发射极电位。
测试3：用双踪示波器同时观察VT1和VT2的集电极波形，试分析两个波形的相位关系。
三、思考与分析：
1.分析RC桥式振荡电路中反馈电阻Rp的作用？
2.分析三极管VT1和VT2集电极波形的相位关系。
四、元件清单：
R1、R2：15K
Rb：1M
Rc1:10k
Re1:1K
Rb1:12K
Rb2:100K
Rc2:5.1K
Re2:100
Re3:470
Rp:10K
C1\C2:0.01uF
C3\C4\C5:33 uF
C6:47 uF
VT1\VT2:9013。
模拟电子技术实验RC正弦波振荡器
21
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思考题
如何设计一个占空比可调的方波发生器？
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模拟电子技术实验 RC正弦波振荡器
主要内容
1、实验目的 2、实验原理 3、实验设备与器件 4、实验内容及步骤
1 实验目的
了解选频网络的组成及其选频特性； 掌握RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件； 学会测量、调试选频网络和振荡器。
2 实验原理
4
2 实验原理
信号产生电路
特点：无输入，自动产生输出(正弦、方波、三角波)； 原理：正反馈的自激振荡。
AF 1 起振条件：
A 1 Rf R1
3
Rf
2R1
放大电路：包括负反馈放大电路；
反馈网络：构成正反馈；
选频网络：选择满足相位平衡条件的一个频率；
稳幅环节：Rf、R1。
2 实验原理
A 1 Rf
RC正弦波振荡器-稳幅原理
R1
起振时：A 3 Vo A A 3 AF 1 稳幅
采用非线性元件：热敏电阻、场效应管 、二极管；
热敏电阻： Vo Io
Rf 温度 R1
Rf (负温度系数 )
(+)
R1 (正温度系数）
AV
3 实验设备及器件
1）示波器1台； 2）模拟电路实验箱； 3）函数信号发生器； 4）万用表。
实验内容
1、关闭系统电源。按图3-1连接实验电路，输出端Uo接示波器。 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。 3、调节电位器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。 4、用示波器振荡频率fO，并与理论值进行比较。
RC正弦波振荡器
RC正弦波振荡器一、实训目的1、掌握RC桥式正弦波振荡器的电路构成及工作原理；2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法；3、观察参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测试方法；4、熟悉RC正弦波振荡器故障的分析和处理。
二、实训所需挂件及附件序号型号备注1 PMT01电源控制屏该控制屏包含“液晶显示屏”等模块2 PMT-60电子技术实训电源组件该挂件包含“电源及信号源”等模块3 PMT-61电子技术实训组件（一）该挂件包含“RC正弦波振荡器”等模块4 双踪示波器自备三、实训原理RC正弦波振荡器的原理图如下图2-5所示；图2-5 RC桥式正弦波振荡器RC桥式正弦波振荡器又称为文氏桥振荡器，电路由同相放大器和具有选频作用的RC串并联正反馈网络两部分组成，即放大电路A V和选频网络F V。
A V为由集成运放LF353组成的同相放大电路，①脚输出频率为f0的信号通过RC串并联反馈到放大器的输入端③脚。
因为RC选频网络的反馈系数F=1/3，因此，只要使放大器的放大倍数Auf=3，就能满足振幅平衡条件；由于同相放大器的输入信号与输出信号的相位差为00，RC串并联选频网络对于频率为f0信号的相移也为00，所以信号的总相移满足相位平衡条件，属正反馈。
因此，电路对信号中频率为f0的分量能够产生自激振荡，而其他的频率分量由于选频网络的作用，反馈电压低，相位不为零，则不产生自激振荡。
在实用的RC桥式振荡器电路中，反馈电阻Rf（相当于图2-5中的RP2）常采用具有负温度系数的热敏电阻以便顺利起振，当振荡器的输出幅度增大时，流过Rf 的电流增强，随热敏电阻的温度上升其电阻变小，使放大器的增益下降，这将自动调节振荡输出信号趋于稳定。
RC桥式振荡器电路的振荡频率取决于RC选频回路的R1、C1、RP1、C2参数，通常情况下，R1=RP1=R 、C1=C2=C ，振荡频率为)2/(10RC f π=四、实训方法1、用万用表监测使RP1=R1=10K ，用导线从PMT-60挂件上将±15V 电源接到PMT-61挂件的“RC 桥式振荡器”模块的±15V 输入端。
RC桥式正弦波振荡器
1， A F 2n （0， …… 6（相位起振条件） ）
由于放大器的线性范围是有限的，随着振荡幅度的增大，放大器逐渐由线性放大区进入非线性工作
状态（饱和区或截止区） ，导致放大器的增益逐渐下降，环路增益也由起振时的 F A > 1 逐渐过渡到
• •
A= 反馈网络的反馈系数为：
Xo
•
………………………………… 1
Xi
• •
F= 则环路增益：
XF
•
………………………………… 2
1 F= ，称为幅频特性。 11 2 f f — o 32 + f f o ，其中 f o f f — o f f =— a rc tg f o ，称为相频特性。 12 3
F
0
5. 振荡器的三种工作状态（输出失真、不失真和停振） 状态 1： （1）令 Vi =0，连接 VF 与 Vi 两点，调节 RW 使振荡器输出不失真正弦波形。 ，计算放大器 （2）从 Vi 点接入频率为 f o 的正弦信号，用示波器测量 Vi 及 Vo （外加信号后 Vo 不失真） 的电压放大倍数 A 状态 2：
RC 桥式正弦波振荡器
下周实验：110 室；负反馈放大器 一、实验目的
1． 掌握 RC 正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）的组成及工作原理。 2． 掌握自激振荡的建立、起振条件、维持振荡的平衡条件。 3． 掌握 RC 正弦波振荡器主要技术指标的测量方法。
二、实验原理
1. 反馈型自激振荡的概念 所谓自激振荡，就是无外加输入信号，电路仍有一定频率、一定幅度的输出信号。
产生自激振荡的初始信号来自于电路通电后的各种起伏和外来扰动。如接通电源瞬间的电冲击、元 器件的热噪声等。这些噪声包含丰富的频率成分，它们经放大器放大后到达输出回路。由于 RC 网络的选 频滤波作用，与 RC 回路固有振荡频率相同或接近的噪声分量，才能在 RC 正反馈选频滤波输出回路产生
RC桥式正弦波振荡电路-华南理工大学-模电实验
RC 桥式正弦波振荡电路一、电路预设计（包括电路结构的分析、设计，元件参数的计算，电路指标的核算）电路结构的分析与设计：电源供电方式：双电源供电、12V电路结构：选频网络为RC 选频网络，放大电路为正相比例放大电路中心频率：文氏电桥式RC 振荡器适用于低频振荡信号，一般用于产生频率为1Hz-1MHz 的正弦波信号，在本实验中，中心频率选为1000Hz 。
元件参数的计算：（1）确定R 、C 值由于f 0=1/2πRC=1000Hz ，得到RC=1/2πfo=1.59*10-4为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri 和输出电阻Ro 的影响，应使R 满足下列关系式：Ri>>R>>Ro ，一般Ri 约为几百千欧以上，Ro 仅为几百欧以上。
故确定R=16K Ω，则C=0.01uF 。
（2）确定R1、RfRC 选频网络对于中心频率f 0的放大倍数为F=１/3，而回路起振条件为AF>=1。
故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3，即Rf/R1>=2，取Rf/R1=2。
而Rf=R RP +R 2//r d 其中，r d 为二极管的正向动态电阻。
为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路应该满足直流平衡条件，即：R=R1//Rf=16K Ω（3）确定稳幅电路实验证明，取R2≈r d 时，既能够减少二极管特性的非线性而引起的波形失真，又能起一定的稳幅作用，取R2=5.1K ΩRRp R 1v o－＋R2RCC综上所述：由Rf/R1=2R=R1//Rf=16KΩRf=R RP+R2//r dr d≈5.1KΩ得：R1=24kΩRf=48kΩR RP=45.5kΩ二、搭建实验仿真电路并构建测试环境三、分析电路中正反馈RC选频网络参数对性能的影响体现在哪方面？①由于f0=1/2πRC，选频网络参数R、C的乘积影响决定了正弦波的中心频率，②为选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的影响，应使R满足下列关系式：Ri>>R>>R0。
rc正弦波振荡器实验报告
rc正弦波振荡器实验报告
一、实验目的
学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件。
学习如何设计、调试上述电路和测量电路输出波形的频
率、幅度。
二、实验设备
1、实验箱(台)。
2、示波器。
3、频率计。
4、毫伏表。
三、实验内容及步骤
按图13-1接线(1、2两点接通)。
本电路为文氏电桥RC正弦波振荡器，可用来产生频率范围宽、波形较好的正弦波。
电路由放大器和反馈网络组成。
有稳幅环节的文氏电桥振荡器。
(1)接通电源，用示波器观测有无正弦波电压Vo输出。
若无输出,可调节RP ,使Vo为无明显失真的正弦波，并观察Vo值是否稳定。
用毫伏表测量Vo和Vf的有效值，填入表13-1中，
( 2 )观察在R3=R4=10K2、C1=C2=0.01μf和R3=R4=10k2、C1=C2=0.02μf两种情况下的输出波形(不失真)，测量V0、Vf及f0, 填入表13-2和表23-4中,并与计算结果比较。
( 2 )观察在R3=R4=10KQ2、C1=C2=0.01μf和R3=R4=10k2、C1=C2=0.02μf两种情况下的输出波形(不失真)，测量V0、Vf及f0,
填入表13-2和表23-4中,并与计算结果比较。
3.无稳幅环节的文氏电桥振荡器
断开1、2两点的接线,接通电源调节RP,使Vo输出为无明显失真的正弦波,测量V0、Vf和f0 ,填入表13-3和表23-4中,并与计算结果比较。
五、实验报告
1、整理实验数据，填写表格。
2、测试Vo的频率并与计算结果比较。
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实验六RC桥式正弦波振荡器
一、实验目的
1．研究RC桥式振荡器中RC串、并联网络的选频特性。
2．研究负反馈网络中稳幅环节的稳幅功能。
3．掌握RC桥式振荡器的工作原理及调测技术。
二、实验原理
RC桥式振荡器的实验电路如图1所示。
图（b）Multisim仿真电路图
图1 RC桥式振荡器
该电路由三部分组成：作为基本放大器的运放；具有选频功能的正反馈网络；具有稳幅功能的负反馈网络。
1．RC串并联正反馈网络的选频特性。
电路结构如图2所示。
一般取两电阻值和两电容值分别相等。
由分压关系可得正反馈网络的反馈系数表达式：
1
2
RC
j R C j R RC j R
C j R C j R C
j R Z Z Z V V F i F ωωωωωω++
++=++=+==1111//11//
212 ()()RC
j RC
j RC j RC RC j RC j RC j RC j RC j RC j R C j RC j RC
j R
ωωωωωωωωωωωωω++=+-+=++=++++=131
2111112
2
令RC
10=
ω，则上式为⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+=ωωωω0031j F
由上式可得RC 串并联正反馈网络的幅频特性和相频特性的表达式和相应曲线（如图
3和图4所示）。
2
002
31
⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛-+=ωωωωF
3
arctg
0ω
ωωωφ--=︒F
图4 相频特性曲线
图3 幅频特性曲线
3
I I D1D1图5
由特性曲线图可知，当ω＝ω0时，正反馈系数达最大值为1/3，且反馈信号与输入信号同相位，即φF ＝0，满足振荡条件中的相位平衡条件，此时电路产生谐振ω＝ω0＝1/RC 为振荡电路的输出正弦波的角频率，即谐振频率f o 为
RC
f o π21
=
当输入信号i
V 的角频率低于ω0时，反馈信号的相位超前，相位差φF 为正值；而当输入信号的角频率高于ω0时，反馈信号的相位滞后，相位差φF 为负值。
2、带稳幅环节的负反馈支路
由上分析可知，正反馈选频网络在满足相位平衡的条件下，其反馈量为最大，是三分之一。
因此为满足幅值平衡条件，这样与负反馈网络组成的负反馈放大器的放大倍数应为三倍。
为起振方便应略大于三倍。
由于放大器接成同相比例放大器，放大倍数需满足
VF
A =1+31
≥R R f ，故1
R R f ≥2。
为此，线路中设置电位器进行调节。
为了输出波形不失真且起振容易，在负反馈支路中接入非线性器件来自动调节负反馈量，是非常必要的。
方法可以有很多种。
有接热敏电阻的，有接场效应管的（压控器件），本实验是利用二极管的非线性特性来实现稳幅的。
其稳幅原理可从二极管的伏安特性曲线得到解答。
如图5所示。
在二极管伏安特性曲线的弯曲部分，具有非线性特性。
从图中可以看出，在Q 2点，PN 结的等效动态电阻为22Q di dv r D D d =；而在Q 1
点,PN 结的等效动态电阻为1
1Q di dv r D D d =；显然，1d r >2d r ；也就是说，当振荡器的输出电压幅度增
大时，二极管的等效电阻减少，负反馈量增大，从而抑制输出正弦波幅度的增大，达到稳幅的目的。
通过R p 调节负反馈量，将振荡器输出正弦波控
制在较小幅度，正弦波的失真度很小，振荡频率接近估算值；反之则失真度增大，且振荡
频率偏低。
这是在实验中应当注意的。
三、预习要求
1.复习运放组成的正弦波振荡器的基础知识，理解实验电路的工作原理。
2.要求f o＝1600Hz且取R＝10kΩ，计算电容C取多大值？
3.实验中怎样判断振荡电路满足了振荡条件？
4.影响振荡频率f0的主要因素是什么？
四、实验内容
1．参照图建立仿真电路，用示波器观察输出波形。
注意在调整R P大小的时候，将调整幅度Increment由原来系统默认的5%减小到1%，否则增益太大，不能获得较为理想的输出正弦波。
2．根据起振要求，电压负反馈电路的电压放大倍数要略大于3，调节电位器R p，使电路起振且输出良好（尽可能取小的幅值，使输出失真较小）的正弦波，测取输出正弦波的电压有效值V o。
3．测量振荡频率f o
（1）用示波器测取f o
用示波器内的光标测量功能读出T，计算获得f o。
为5.1kΩ电阻换成20kΩ电阻, 调节R W，观察稳幅效果；去掉两个二极管，4．把R
2
接回5.1kΩ电阻，再细调电位器R W，观察输出波形的稳幅情况。
五、实验总结
1．总结RC桥式振荡电路的振荡条件。
2. 根据改变负反馈电阻R p对输出波形的影响，说明负反馈在RC振荡电路中的作用。
4。