实验八 RC桥式正弦波振荡器

RC桥式正弦波振荡器

实验八一、实验目的

RC桥式正弦波振荡器 RC桥式正弦波振荡器

1.学会测量频率和测试振器； .学会测量频率和测试振器； 2.验证RC桥式振荡器的起振条件 。 .验证 桥式振荡器的起振条件

二、实验仪器设备函数信号发生器； 1.双踪示波器； 双踪示波器； 2.函数信号发生器； 交流毫伏表； 3.交流毫伏表； DZX-2B型电子学综合实验装置 型电子学综合实验装置； 4.DZX-2B型电子学综合实验装置； 5.电阻器、电容器若干 电阻器、

RC桥式正弦波振荡器

三、实验原理● ●

Rw 10K Rf 1K● ● ● ●

+UCC 100K +12V 5.1K 10μF _ +

R1 16K C1 0.01µF A●

1M

10K

10μF_ +● ● ● ●

●

10μF _ +

T1●

T2 82Ω●

C2 0.01µF●

R2 16K

15K

U0 + _ 50μF

1.2K 430Ω● ●

●

●

图8-1 RC桥式振荡器实验电路 桥式振荡器实验电路

RC桥式正弦波振荡器

1.实验线路图 . 由两部分组成： 图8-1由两部分组成：R1、R2、C1、C 2 组成具有 选频作用的正反馈网络； 组成两级共射极放大器， 选频作用的正反馈网络；T1、T2组成两级共射极放大器， 并接成电压串联反馈，具有输入电阻高， 并接成电压串联反馈，具有输入电阻高，输出电阻低的 特点，其输入、输出阻抗对正反馈影响较小。 特点，其输入、输出阻抗对正反馈影响较小。 2.起振条件 在图8-1电路中，其选频网络的正反馈系数为 在图8 电路中，& VF & F= = & VO 1 R1 C1 1 1+ + + j ωR1 R2 C 2 R2 C 2 ωR2 C1

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当R1 = R2 = R,C1= C2 = C时 ， 时& F= 1 1 3 + j ωRC ωRC

1 1 f = F= 当频率 ，根据幅度平衡条件 2πRC 时， 3

电路才能维持振荡。 A F = 1 ,只有A=3电路才能维持振荡。 要使电路自行起振 A F1 所以A必须 ≥ 1 ,因 F = ,所以 必须 3

大于3 ,但不能过大。如果太大，振荡幅度值将受到晶体 大于 但不能过大。如果太大， 管非线性的限制，波形将产生严重失真。 管非线性的限制，波形将产生严重失真。

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四、实验内容及方法1.按照图8-1所示的实验电路连接电路； 按照图8 所示的实验电路连接电路； 2.测量RC选频网络的幅频特性 测量RC选频网络的幅频特性 RC 从电路的A 处断开， 不加直流电压V RC串并 从电路的 A 处断开 ， 不加直流电压 VCC , 在 RC 串并 联网络两端加3 有效值) 的低频信号( kHz左右 左右) 联网络两端加 3V ( 有效值 ) 的低频信号 ( 1kHz 左右 ) , 改变信号的频率， RC并联端 并联端( 断处) 改变信号的频率，在RC并联端(A断处)测选频网络的 幅频特性。找出A 输出电压最大( 时的输入信 幅频特性。找出A处输出电压最大(约1V)时的输入信 号频率，并于理论值比较。 号频率，并于理论值比较。 注意： 改

变信号频率时， 应保证加在RC串并联网 注意 ： 改变信号频率时 ， 应保证加在 串并联网 络两端的电压值不变。 络两端的电压值不变。 电压值不变

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3.调节电压串联负反馈放大器的放大倍数 仍断开RC选频网络 加电源V 仍断开RC选频网络，加电源VCC,调整两级放大电 RC选频网络， 路的静态工作点，使两个三极管均处于放大状态， 路的静态工作点，使两个三极管均处于放大状态，在 放大器的输入端加上适当大小的交流信号V 放大器的输入端加上适当大小的交流信号 Vi ( 小于 频率约为1 调节负反馈电阻R 1V ) , 频率约为 1KHZ , 调节负反馈电阻 Rf , 使放大倍 稍大于3 示波器监视输出波形不产生失真。 数AV稍大于3。示波器监视输出波形不产生失真。 4.测量振荡频率 放大器调整后，去掉信号源，接上RC选频网络， RC选频网络 放大器调整后，去掉信号源，接上RC选频网络，用 示波器观察是否有振荡波形，然后微调R 示波器观察是否有振荡波形 ， 然后微调 Rf , 使输出端 波形大而失真小。用频率计测出振荡器的频率 频率， 波形大而失真小。用频率计测出振荡器的频率，填入 并与表中的理论比较。 表8-1中，并与表中的理论比较。

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按表8 改变电阻R 和电容C 按表 8-1 改变电阻 R 和电容 C , 用示波器观察是否有 振荡波形，然后再次微调R 振荡波形 ， 然后再次微调 Rf, 使输出端波形大而失真 用频率计测出振荡器的频率， 填入表8 小 。 用频率计测出振荡器的频率 ， 填入表 8-1 中 ， 并 与表中的理论比较。 与表中的理论比较。 表8-1RC值 值 R1=R2=16K C1=C2=0.01u R1=R2= K C1=C2=0.01u R1=R2=16K C1=C2= u R1=R2= C1=C2= K u f的计算值 的计算值 f的测量值 的测量值

注意改变电阻R和电容C 电阻R1 R2要同步变换 R1、 要同步变换， 注意改变电阻R和电容C时，电阻R1、R2要同步变换， 电容C1 C2也是同步变换 C1、 也是同步变换。 电容C1、C2也是同步变换。

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五、实验要求按照实验步骤整理实验数据， 1 . 按照实验步骤整理实验数据 ， 并描绘观察的波 形。 由给定电路元件数值计算出振荡频率， 2 . 由给定电路元件数值计算出振荡频率 ， 并与实验 值进行比较，分析误差产生的主要原因。 值进行比较，分析误差产生的主要原因。 总结文氏电桥振荡器的振荡条件。 3 . 总结文氏电桥振荡器的振荡条件 。 整理实验数 列表比较实验结果和理论估算值，分析误差原因。 据，列表比较实验结果和理论估算值，分析误差原因。

六、思考题1.文氏电桥振荡的最高振荡频率受哪些因素限制？ 文氏电桥振荡的最高振荡频率受哪些因素限制？ 为了改善振荡器的输出波形， 2.为了改善振

荡器的输出波形，在文氏电桥振荡 器中采取了什么措施？ 器中采取了什么措施？