信息与电气工程学院
电子信息工程CDIO一级项目
(20142015学年第一学期)
题
目:RC桥式正弦波振荡电路信息阿三三
专业班级:学生姓名:学号:
指导教师:设计周数:
马永强1周
设计成绩:
年7月
1
日
f1、项目设计目的与要求(1)掌握RC桥式振荡电路的构造组成(2)学会用Multisim仿真软件对电路进行仿真(3)设计一个RC桥式正弦波振荡电路。2、项目设计正文21项目的设计要求(1)输出波形:正弦波(2)输出频率范围:500Hz2KHz(3)输出电压:05V2V
22原理分析221电路的组成分析
图11RC桥式振荡原理电路图
如图11是RC桥式振荡电路的原理图,放大电路和选频电路。选频网络的选频特性已知,在ωω0处,RC串并联反馈网络的Fv13Φf0根据振荡平衡条件AF1和ΦaΦf2
π可知放大电路的输出与输入之间的相位关系是同相,放大电路的电压增益不能小于3,即用增益为3的同相比例放大电路。由于Z1和Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端,因此被称为RC桥式振荡电路。
222RC桥式振荡电路原理RC桥式振荡电路是由运算放大器、RC串并联正反馈选频网络和负反馈电路三部分组成。
1
f主要用于产生一个稳定的正弦波信号。设计过程中,首先要满足振荡器的起振条件
Tωosc2
π
AF121因为本设计电路中采用的是RC串并联选频网络,所以当ωω01RC时,Fv13,所以只要限制放大系数A3即可。通过查阅资料可知:(1)当A3时,没有达到起振条件,输出一条直线。(2)当A略大于3,达到起振条件,起振完成后必须使A3,使电路维持振荡,输出为一条稳定的正弦波。(3)当Aa时,因为振荡幅度增强,输出波形失真。因此,在进行项目设计时,一定要注意对数据的严格。注:a为振荡器发生失真的临界值
23电路的设计与仿真231仿真电路
图21RC振荡电路multsim仿真电路图242电路分析2
fRC桥式正弦振荡电路如上图所示。其中R2、C1和R3、C2为串、并联选频网络,接于运算放大器的输出与同相输入端之间,构成正反馈,以产生正弦自激振荡。R5、R1及Rs(滑动变阻器电阻)组成负反馈网络,调节Rs可改变负反馈的反馈系数,从而调节放大电路的电压增益,使电压增益满足振荡的幅度条件。为了使振荡幅度稳定,通常在放大电路的负反馈回路里加入非线性元件来自动调整负反馈放大电路的增益,从而维持输出电压幅度的稳定。图中的两个二极管D1,D2便是稳幅元件。当输出电压的幅度较小时,电阻R4两端的电压低,r