实验十二 RC正弦波振荡器
一、实验目的
1、 进一步学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件 2、 学会测量、调试振荡器 二、实验原理
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从结构上看,正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用R、C元件组成选频网络,就称为RC 振荡器,一般用来产生1Hz~1MHz的低频信号。 1、 RC移相振荡器
电路型式如图12-1所示,选择R>>Ri。
图12-1 RC移相振荡器原理图
振荡频率
1
fO=
2π6RC
&|>29 起振条件 放大器A的电压放大倍数|A
电路特点 简便,但选频作用差,振幅不稳,频率调节不便,一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。 频率范围 几赫~数十千赫。 2、 RC串并联网络(文氏桥)振荡器
电路型式如图12-2所示。
图12-2 RC串并联网络振荡器原理图
振荡频率
1
fO=
2πRC
起振条件
&|>3 |A
电路特点 可方便地连续改变振荡频率,便于加负反馈稳幅,容易得到良好的振荡波形。 3、 双T选频网络振荡器
电路型式如图12-3所示。
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图12-3 双T选频网络振荡器原理图
振荡频率
1 f0=
5RC
起振条件
RR′<
2
&&φ1AF
电路特点:选频特性好,调频困难,适于产生单一频率的振荡。 注:本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC正弦波振荡器。 三、实验设备与器件
1、 +12V 直流电源 2、 函数信号发生器 3、 双踪示波器 4、频率计
5、 直流电压表 6、 3DG12×2 或 9013×2 电阻、电容、电位器等 四、实验内容
1、 RC串并联选频网络振荡器 (1)按图12-4组接线路
(2) 断开RC串并联网络,测量放大器静态工作点(RW顺时针旋到底)及电压放大倍数(RW顺时针旋到底)。
(3) 接通RC串并联网络,并使电路起振,用示波器观测输出电压uO波形,调节RW使获得满意的正弦信号(波形不能失真且稳定),记录波形及其参数(峰峰值及周期)。
1
(4) 测量振荡频率,并与计算值(2πRC)进行比较。
(5) 改变R或C值,观察振荡频率变化情况。 (6) RC串并联网络幅频特性的观察
fO=
将RC串并联网络与放大器断开,用函数信号发生器的正弦信号注入RC串并联网络,保持输入信号的幅度不变(有效值=3V),频率由低到高变化,RC串并联网络输出幅值将随之变化,当信号源达某一频率时,RC串并联网络的输出将达最大值(有效值=1V左右)。且输入、输出同相位,此时信号源频率为
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1
f=fο=
2πRC
2、 双T选频网络振荡器
(1) 按图12-5组接线路
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图12-5 双T网络RC正弦波振荡器
(2) 断开双T网络,调试T1管静态工作点,使UC1为6~7V。
(3) 接入双T网络,用示波器观察输出波形。若不起振,调节RW1,使电路起振。 (4) 测量电路振荡频率,并与计算值比较。 * 3、 RC移相式振荡器的组装与调试
(1)按图12-6组接线路
图12-6 RC移相式振荡器
(2) 断开RC移相电路,调整放大器的静态工作点,测量放大器电压放大倍数。
(3) 接通RC移相电路,调节RB2使电路起振,并使输出波形幅度最大,用示波器观测输出电压uO波形,同时用频率计和示波器测量振荡频率,并与理论值比较。
* 参数自选,时间不够可不作。 五、实验总结
1、 由给定电路参数计算振荡频率,并与实测值比较,分析误差产生的原因。 2、 总结三类RC振荡器的特点。 六、预习要求
1、 复习教材有关三种类型RC振荡器的结构与工作原理。 2、 计算三种实验电路的振荡频率。
3、 如何用示波器来测量振荡电路的振荡频率。
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