1、 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 RC正弦波振蕩器正弦波振蕩器 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)RC正弦波振蕩器的組成及其振蕩正弦波振蕩器的組成及其振蕩條件。條件。2學(xué)會測量、調(diào)試振蕩器。學(xué)會測量、調(diào)試振蕩器。3學(xué)習(xí)振蕩頻率的測量方法。學(xué)習(xí)振蕩頻率的測量方法。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件1直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 2函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器 3雙蹤示波器雙蹤示波器 4直流電壓表直流電壓表 5RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器模塊串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器模塊 6. 集成運(yùn)算放大器集成運(yùn)算放大器 A741 1塊，穩(wěn)壓管塊，穩(wěn)壓管2DW231 1只只 7. 電阻器、電容器若干電阻器、電容器若干 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation1RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器圖圖1-8-1 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩器實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical

3、Engineering and Automation圖中，圖中，T1、T2構(gòu)成兩級基本放大電路，構(gòu)成兩級基本放大電路，R、C構(gòu)成串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)。振蕩頻率為構(gòu)成串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)。振蕩頻率為: 起振條件為基本放大器的電壓放大倍數(shù)起振條件為基本放大器的電壓放大倍數(shù) RCf2103vA 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation 2.文氏電橋振蕩器文氏電橋振蕩器 RC串并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋串并聯(lián)電路構(gòu)成正反饋支路，同時(shí)兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，支路，同時(shí)兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，R1、R2、RW及及2DW231等等元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅環(huán)元件構(gòu)成負(fù)反饋和穩(wěn)幅

4、環(huán)節(jié)。調(diào)節(jié)電位器節(jié)。調(diào)節(jié)電位器RW ，可，可以改變負(fù)反饋深度，以滿以改變負(fù)反饋深度，以滿足振蕩的振幅條件和改善足振蕩的振幅條件和改善波形，利用波形，利用2DW231正向正向電阻的非線性特性來實(shí)現(xiàn)電阻的非線性特性來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅。穩(wěn)幅。 圖圖1-10-1 文氏電橋振蕩器文氏電橋振蕩器 振蕩頻率為振蕩頻率為: 起振條件為起振條件為: RCfo21122RRRW 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation預(yù)習(xí)要求預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)教材中有關(guān)復(fù)習(xí)教材中有關(guān)RC振蕩器的相關(guān)內(nèi)容，理解振蕩器的相關(guān)內(nèi)容，理解實(shí)驗(yàn)電路的工作原理。實(shí)驗(yàn)電路的工作原

5、理。2根據(jù)給定的參數(shù)，理論計(jì)算實(shí)驗(yàn)電路的振蕩根據(jù)給定的參數(shù)，理論計(jì)算實(shí)驗(yàn)電路的振蕩頻率。頻率。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation1RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器(1) 按圖按圖1-8-1連接線路。連接線路。(2) 斷開斷開RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，參考串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，參考實(shí)驗(yàn)二的內(nèi)容測量實(shí)驗(yàn)二的內(nèi)容測量基本放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)及其電壓放大倍數(shù)基本放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)及其電壓放大倍數(shù)，判斷，判斷是否滿足起振條件。是否滿足起振條件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical

6、 Engineering and Automation(3) 接通接通RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并使電路起振，用示波器串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并使電路起振，用示波器觀測輸出電壓波形，調(diào)節(jié)觀測輸出電壓波形，調(diào)節(jié)Rf，若，若Rf 適中，輸出為無適中，輸出為無明顯失真的正弦波形；若明顯失真的正弦波形；若 Rf 太大，輸出電壓波形太大，輸出電壓波形出現(xiàn)嚴(yán)重的失真；若出現(xiàn)嚴(yán)重的失真；若 Rf 太小，則負(fù)反饋過強(qiáng)，振太小，則負(fù)反饋過強(qiáng)，振蕩器停振。蕩器停振。 觀察觀察 Rf 為不同值時(shí)的輸出電壓波形，并測量輸出為不同值時(shí)的輸出電壓波形，并測量輸出電壓的有效值，填入表電壓的有效值，填入表1-8-1中。中。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院C

7、ollege of Electrical Engineering and Automation(4) 測量振蕩頻率測量振蕩頻率 (a) 用函數(shù)發(fā)生器的內(nèi)測頻率計(jì)測量振蕩頻率用函數(shù)發(fā)生器的內(nèi)測頻率計(jì)測量振蕩頻率f0 。 輸出電壓與函數(shù)發(fā)生器的輸出電壓與函數(shù)發(fā)生器的“外部外部輸入輸入”端連接；端連接； 函數(shù)發(fā)生器的函數(shù)發(fā)生器的“方式選擇方式選擇”置于置于“外部計(jì)數(shù)外部計(jì)數(shù)” ； 在函數(shù)發(fā)生器的在函數(shù)發(fā)生器的4位位LED顯示器上顯示被測信號的頻顯示器上顯示被測信號的頻率率(b) 用用數(shù)字示波器測量振蕩頻率數(shù)字示波器測量振蕩頻率f0 把輸出電壓接至把輸出電壓接至數(shù)字示波器的信號輸入端數(shù)字示波器的信號輸

8、入端，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)示波示波器顯示穩(wěn)定波形后，在示波器上讀取頻率值器顯示穩(wěn)定波形后，在示波器上讀取頻率值。(5) 改變改變R或或C值，觀察振蕩頻率的變化情況。值，觀察振蕩頻率的變化情況。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation2. 文氏文氏電橋電橋振蕩器振蕩器按圖按圖1-10-1連接實(shí)驗(yàn)電路，輸出端接示波器。連接實(shí)驗(yàn)電路，輸出端接示波器。(1) 接通接通12V電源，調(diào)節(jié)電位器電源，調(diào)節(jié)電位器RW，直至在示波器熒光屏上，直至在示波器熒光屏上出現(xiàn)振蕩波形，分析負(fù)反饋強(qiáng)弱對起振條件及輸出波形的出現(xiàn)振蕩波形，分析負(fù)反饋強(qiáng)弱對起振條

9、件及輸出波形的影響。影響。(2) 調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)電位器RW，使輸出電壓幅值最大且不失真，用交流，使輸出電壓幅值最大且不失真，用交流毫伏表分別測量輸出電毫伏表分別測量輸出電 壓壓Vo、反饋電壓、反饋電壓VP和和VN 的有效值。的有效值。(3) 斷開斷開2DW231，重復(fù)，重復(fù)(2)的內(nèi)容，將測試結(jié)果與的內(nèi)容，將測試結(jié)果與(2)進(jìn)行比較，進(jìn)行比較，分析分析2DW231的穩(wěn)幅作用。的穩(wěn)幅作用。(4) 接上接上2DW231，參照上個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，參照上個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容， 測量電路振蕩頻率。測量電路振蕩頻率。1CV 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and A

10、utomation1簡述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的工作原理。簡述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的工作原理。 2比較振蕩頻率實(shí)測值和理論值的誤差，分比較振蕩頻率實(shí)測值和理論值的誤差，分析其產(chǎn)生的原因。析其產(chǎn)生的原因。 3根據(jù)根據(jù)可變可變不同值對不同值對輸出輸出波形的影響，說明波形的影響，說明可變電阻在可變電阻在RC振蕩器中的作用振蕩器中的作用。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院College of Electrical Engineering and Automation1. 在實(shí)驗(yàn)中，怎樣判斷電路是否滿足了振蕩條件？在實(shí)驗(yàn)中，怎樣判斷電路是否滿足了振蕩條件？ 2. 說明使振蕩頻率穩(wěn)定的主要因素是什么？說明使振蕩頻率穩(wěn)定的主要因素是什么？ 3. 圖圖182所示的實(shí)驗(yàn)電路中的所示的實(shí)驗(yàn)電路中的RW1具有什么具有什么作用？作用？ 4.