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集成電路RC正弦波振蕩器實驗--模擬電路實驗箱

一、實驗目的
1、掌握橋式RC正弦波振蕩器的電路構成及工作原理。
2、熟悉正弦波振蕩器的調整、測試方法。
3、觀察RC參數對振蕩頻率的影響，學習振蕩頻率的測定方法。
二、實驗原理
文氏振蕩電橋見圖13-1，反饋電路可簡化為：

其頻率特性表示式為：

為了調節振蕩頻率的方便，通常使

，

，令

則上式可簡化為：

其幅度特性為：

相頻特性為：

當

時，

，

就是說當

時，

的幅值達到最大，等于

幅值的1/3，同時

與

同相。
其起振條件：必須使

>1，因此文氏振蕩電路的起振條件為：

，

即

因同相比例運算電路的電壓放大倍數為：

，因此實際振蕩電路中負反饋支路的參數應滿足以下關系：

三、實驗儀器
1、雙蹤示波器
2、低頻信號發生器
3、頻率計
4、集成運算放大電路模塊

四、預習要求
1、復習RC橋式振蕩器的工作原理。
2、完成下列填空題
(l)圖13-1中，正反饋支路是由________組成，這個網絡具有_______特性，要改變振蕩頻率，只要改變_____或______的數值即可。
(2)圖13-l中，lR_P和R₁組成_______反饋，其中______是用來調節放大器的放大倍數，使Au≥3的。

五、實驗內容
1、按圖13-1接線。注意電阻lR_P = R₁需預先調好再接入。
2、用示波器觀察輸出波形。
思考：
1、若元件完好，接線正確，電源電壓正常，而V0=0，原因何在? 應怎么辦?
2、有輸出但出現明顯失真，應如何解決?
3、用頻率計測量上述電路輸出頻率。若無頻率計可按圖l3-2接線，用李沙育圖形法測定，測出V0的頻率f0，并與計算值比較。
4、改變振蕩頻率：在實驗箱上設法使文氏橋電阻R=l0K+20K，先將lR_P調到30K，然后在Rl與地端串入1個20K電阻即可。
注意：改變參數前，必須先關斷實驗箱電源開關，檢查無誤后再接通電源。測f0之前，應適當調節2R_P使V0無明顯失真后，再測頻率。
5、測定運算放大器放大電路的閉環電壓放大倍數Auf。
先測出圖l3-1電路輸出電壓V0值后，關斷實驗箱電源，保持2R_P及信號發生器頻率不變，斷開圖l3-l中“A”點接線，把低頻信號發生器的輸出電壓接至一個lKΩ的電位器上，再從這個1KΩ電位器的滑動接點取V_i接至運放同相輸入端。如圖ll-3所示調節V_i使V_O等于原值。測出此時的V_i值。則：
Auf=V0/Vi= ________________ 倍
6、自擬詳細步驟，測定RC串并聯網絡的幅頻特性曲線。

圖13.1

圖13.3

圖13-2

六、實驗報告
1、電路中哪些參數與振蕩頻率有關?將振蕩頻率的實測值與理論估算值比較，分析產生誤差的原因。
2、總結改變負反饋深度對振蕩器起振的幅值條件及輸出波形的影響。
3、完成預習要求中第2、3項內容。
4、作出RC串并聯網絡的幅頻特性曲線。

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集成電路RC正弦波振蕩器實驗--模擬電路實驗箱

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