文氏桥振荡电路的设计与测试实验报告.docx

文氏桥振荡电路的设计与测试实验报告.docx

《文氏桥振荡电路的设计与测试实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《文氏桥振荡电路的设计与测试实验报告.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

文氏桥振荡电路的设计与测试实验报告

文氏桥振荡电路的设计与测试

刘洁2014180101005

一、实验预习

1、复习应用集成运放实现文氏桥振荡电路的原理；

为了实现正弦波，要加入正反馈；正弦波发生电路的组成为;放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节。

正弦波振荡条件：

|AF|=1；?

A+?

B=2nπ（n为整数）

起振条件：

a）|AF|>1

b）f0=1/2πRC

c）正反馈

2、设计文氏桥振荡电路，实现正弦信号的产生，

二、实验目的

1、掌握文氏桥振荡电路的设计原理

2、掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法

三、实验原理

如下图所示为RC文氏桥振荡电路。

其中RC串、并联电路构成正反馈支路，并起选频作用，R1、R2、Rw及二极管等元件构成负反馈和稳幅条件。

调解Rw可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。

利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。

D1和D2要求特性匹配，以确保输出波形正、负半周期对称。

R3的接入是为了消弱二极管的影响，改善波形失真。

电路的振荡频率：

f=1/2πRC

起振的幅值条件：

Af=1+Rf/R1>=3

调整Rw，使得电路起振，且失真最小。

改变选频网络的参数C或R，即可调解振荡频率。

四、测试方法

本次实验设计的测试方法有：

直流电压、交流信号的定量测试。

五、实验内容

1、文氏桥振荡器的实现

根据元件包中所提供的元件，应用集成运放设计并搭建实现文氏桥振荡电路，调解电路中参数使得电路输出从有到无，从正弦波到失真。

定量地绘出正弦波的波形，记录起振时的电路参数，分析负反馈强弱对起振条件及输出波形的影响。

并记录出最大不失真输出时的振幅。

所搭建的文氏桥振荡电路：

1、电路输出从有到无：

输出电路无：

2、从正弦波到失真

正弦波：

失真：

起振时的电路：

负反馈越强，输出波形失真度越高；负反馈适中，输出波形无限接近与正弦波；负反馈太弱，输出波形幅度已经纳米级了。

最大不失真时的振幅：

最大不失真时的振幅为11V左右。

2、研究RC参数对振荡频率的影响

改变R、C参数的大小，用示波器观测起振的正弦输出，分析R、C参数对振荡频率的影响。

R=1.6kΩ，C=200nF时

f=1/2πRC=497.36Hz

R=1.6kΩ，C=400nF时

f=1/2πRC=248.68Hz

R=2kΩ，C=200nF时

f=1/2πRC=397.89Hz

R=2kΩ，C=500nF时

f=1/2πRC=159.15Hz

f=1/2πRC，当R或C改变时，频率也会随之改变。

3、稳幅作用的分析

断开稳幅电路中的D1、D2，调解电路参数，使得输出为最大不失真状态，分析D1、D2在电路中的稳幅作用。

断开稳幅电路中的D1、D2，仿真波形会有一段较长时间处于起振。

D1、D2自动调整负反馈放大电路的增益，维持输出电压幅度的稳定。

六、思考题

文氏桥振荡电路中，D1、D2是如何稳幅的？

具体过程如下：

当输出电压的幅度较小时，两个二极管截止，负反馈系数由Rw、R1、R2决定，当输出电压的幅度增加到一定程度时候，两个二极管导通，其动态电阻与R2并联，使得反馈系数变大，电压增益下降。

输出电压的幅度越大，二极管的动态电阻越小，电压增益也越小，从而为此输出电压的幅度基本稳定。

七、实验器材

1、函数发生器一台

2、万用表一台

3、示波器一台

4、直流稳压电源一台

5、电阻、电容、稳压二极管、集成运放、导线若干

6、面包板一个

八、心得与体会

对multisim软件使用更加熟练，学会如何调试元件以及设计电路，并且学会如何确定电路元件中的相关参数。