1、實驗五實驗五 RC正弦波發(fā)生器及波形變正弦波發(fā)生器及波形變換產(chǎn)生電路設計換產(chǎn)生電路設計 1 實驗目的實驗目的1.1 加深理解加深理解RC正弦波振蕩器的工作原正弦波振蕩器的工作原理。理。1.2 掌握測試掌握測試RC振蕩器頻率特性的方法。振蕩器頻率特性的方法。1.3 加深對比較電路工作原理的理解。加深對比較電路工作原理的理解。2RC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路基本放大電路A反饋網(wǎng)絡F0iXoXfXaXRC正弦波振蕩電路的方框圖fiaXXX振蕩條件幅值條件：，AF=1，表示反饋信號與輸入信號的大小相等。相位條件：表示反饋信號與輸入信號的相位相同，即必須是正反饋。 2 , 1 , 0,2nnfa在無輸

2、入信號（xi=0）時，電路中的噪擾電壓（如元件的熱噪聲、電路參數(shù)波動引起的電壓、電流的變化、電源接通時引起的瞬變過程等）使放大器產(chǎn)生瞬間輸出xo，經(jīng)反饋網(wǎng)絡反饋到輸入端，得到瞬間輸入xa，再經(jīng)基本放大器放大，又在輸出端產(chǎn)生新的輸出信號xo，如此反復。在無反饋或負反饋情況下，輸出xo會逐漸減小，直到消失。但在正反饋情況下，xo會很快增大，最后由于飽和等原因輸出穩(wěn)定在xo，并靠反饋永久保持下去。起振過程1F1RRARCRCjZZZF131212放大器的電壓放大倍數(shù)為：反饋網(wǎng)絡具有選頻作用。RC反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)為：3 3RCRC正弦波振蕩電路計算公式正弦波振蕩電路計算公式RC1oioVVV31om

3、axVo與與Vi同相，滿足相位條件。同相，滿足相位條件。滿足幅值條件。產(chǎn)生正弦波頻率為：滿足幅值條件。產(chǎn)生正弦波頻率為：RCf21o4 4RCRC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡頻率響應串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡頻率響應當當o時，時，RC選頻網(wǎng)絡等效為選頻網(wǎng)絡等效為低通低通RC網(wǎng)絡網(wǎng)絡，此時，此時Vo的的相位滯后相位滯后Vi，即，即0（2）當）當o時，時，RC選頻網(wǎng)絡等效為選頻網(wǎng)絡等效為高通高通RC網(wǎng)絡網(wǎng)絡，此時，此時Vo的相位滯后的相位滯后Vi，即即05 方波產(chǎn)生電路方波產(chǎn)生電路 單門限電壓比較器：單門限電壓比較器：電路簡單、電路簡單、靈敏度高，但抗干擾能力差。靈敏度高，但抗干擾能力差。 遲滯比較器：遲滯比較器：由于正反

4、饋作用，由于正反饋作用，門限電壓隨輸出電壓的變化而改門限電壓隨輸出電壓的變化而改變，它的靈敏度低一些，但抗干變，它的靈敏度低一些，但抗干擾能力大大提高。門限電壓為：擾能力大大提高。門限電壓為：212211RRVRRRVRVOHREFT212211RRVRRRVRVOLREFT門限寬度為：門限寬度為：212)(RRVVRVVVOLOHTTT（1 1）利用仿真軟件，自行設計一個波形變換）利用仿真軟件，自行設計一個波形變換電路，將正弦波變成矩形波。電路，將正弦波變成矩形波。包括：設計過包括：設計過程，參數(shù)計算，仿真結(jié)果。程，參數(shù)計算，仿真結(jié)果。（2 2）測量）測量RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡頻率特性串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡頻率特性o測量幅頻特性：測量幅頻特性： 輸入信號輸入信號Vi為為1V，改變頻率，分別測，改變頻率，分別測出不同頻率點的輸出電壓并記錄，繪出幅頻出不同頻率點的輸出電壓并記錄，繪出幅頻特性曲線。特性曲線。（2 2）測量）測量RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡頻率特性串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡頻率特性o測量相頻特性：測量相頻特性： 用示波器觀察用示波器觀察Vi和和Vo，若，若Vo超前超前Vi，相位差為，相位差為正，反之為負。改變頻率并記錄，繪出