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;ᵠA+ᵠB=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=397.89 Hz R=2kΩ,C=500nF 时 f=1/2πRC=159.15 Hz 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...