RC正弦波振荡器课程设计

2.2 正弦波发生器的工作原理

正弦波发生器的工作原理图为RC桥式正弦波振荡电路：

1.产生正弦波振荡的条件：在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能取代输入信号，而若要如此，电路中必须引入正反馈；二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。正弦波振荡的平衡条件为:AF=1

写成模与相角的形式为

为使输出量在合闸后能够有一个从小到大直至平衡在一定幅值的过程，电路的起振条件为

2.正弦波振荡电路的组成

a.放大电路

b.选频网络

c.正反馈网络

d.稳幅环节

3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤

a.观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四部分。

b.判断放大电路能否正常工作，即是否有合适的静态工作点且动态信号是否能输入、输出和放大。

c.利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦振荡的相位条件。

d.判断电路是否满足正弦振荡波的幅值条件，即是否满足起振条件。

4.RC桥式正弦波振荡电路

由RC串并联选频网络和同相比例运算电路所构成。正反馈网络的反馈电压Uf是同相比例运算电路的输入电压，因而要把同相比例运算电路作为整体看成电压放大电路，它的比例系数是电压放大倍数，根据起振条件和幅值平衡条件

Au=Uo/Up=1+Rf/Rl>=3

Rf>=2Rl

2.3正弦波—方波工作原理

正弦波产生方波的工作电路图为：

在RC桥式正弦波振荡电路后加一个过零比较器

过零比较器的阈值电压Ut=0V。集成运放工作在开环状态，其输出电压为+Uom或-Uom。当输入电压ui<0V时，Uo=+Uom;当ui>0V时，Uo=-Uom。

其中RC回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充放电实现输出状态的自动转换。

2.4方波—三角波工作原理

方波—三角波工作原理图

在方波发生电路中，当过零比较器的阈值电压数值较小时，可将电容两端的电压看成近似三角波。但是，一方面这个三角波的线性度较差，另一方面带负载后使电路的性能产生变化。只要将方波电压作为积分运算电路的输入，在其输出就得到三角波电压。

2.5三角波—正弦波工作原理

在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下，可以考虑采用低通滤波器的方法将三角波变换为正弦波。低通滤波器的通带截止频率应大于三角波的基波频率且小于三角波的三次谐波频率。

工作原理图

3 电路仿真及结果1.正弦波

2.正弦波转化为方波

3.方波转化为三角波

4.三角波转化为正弦波

4 收获与体会

“书到用时方恨少”，这是这次课程设计最大的感悟。由于之前学的不是很好，实验的时候也没有太投入，对课本上的知识理解不透彻，甚至有些内容还没有看，所以导致这次课程设计自己耽误了很久才动手，对于一些原理还不太理解。现在自己感觉很后悔当时没好好学，每次到现在这种需要用的时候都会有这种感觉。而且对word的操作很生疏，打一些字母符号很困难，甚至有些符号不会打。

经过这次课程设计，让我认识到，对知识的掌握，对软件的操作，都需要自己很认真的去学习。

5 仪器明细清单

6 参考文献

A.童诗白、华成英《模拟电子技术基础》

B.李万臣《模拟电子技术基础实验与课程设计》