广州大学学生实验报告
院(系)名称 | 物理与信息工程系 | 班 别 | | 姓名 | | |
专业名称 | | 学号 | | |||
实验课程名称 | 模拟电路实验 | |||||
实验项目名称 | RC串并联网络(文氏桥)振荡器 | |||||
实验时间 | 实验地点 | |||||
实验成绩 | 指导老师签名 |
【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。
【实验原理】
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。RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路型式如图6—1所示。
振荡频率 | 1 | O 2nRC |
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。
图6-1RC串并联网络振荡器原理图
【实验仪器与材料】
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。
模拟电路实验箱 | 双踪示波器 | 函数信号发生器 |
交流毫伏表 | 万用电表 | 连接线若干 |
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【实验内容及步骤】
1. RC串并联选频网络振荡器
(1)按图6-2组接线路
图6—2RC串并联选频网络振荡器
(2) 接通RC串并联网络,调节
R并使电路起振,用示波器观测输出电压 u。波形,再细调节R,使获
得满意的正弦信号,记录波形及其参数,即,测量振荡频率,周期并与计算值进行比较。
(3) 断开RC串并联网络,保持R不变,测量放大器静态工作点,电压放大倍数。
(4)断开RC串并联网络,测量放大器
静态工作点及电压放大倍数。(输入小信号:f=1KHz,峰峰值为
100mV正弦波)用毫伏表测量u、uo就可以计算出电路的放大倍数。
(5) | 改变R或C值,观察振荡频率变化情况。 | 用函数信号发生器的正弦信号注入 | RC串并联网络,保持输 |
将RC串并联网络与放大器断开, |
入信号的幅度不变(约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(约1V左右)。且输入、输出同相位,此时信号源频率为
【 | 实 | 验 | 数 | 据 | 整 | 理 | f f ―1— | ( | 1 | ) | 静 | 态 | 工 | 作 | 点 | 测 | 量 | |||
与 | 归 | 纳 | 】 |
| UB (V) | UE (V) | 出V) |
第一级 | 2.48 | 2.96 | 4.66 |
第二级 | 0.84 | 11.51 | 1.01 |
(2)电压放大倍数测量:
ui (mV) | uo (V) | Av |
788 | 2.80 | 3.60 |
Ui=788mV,Uo=2.80V
AV=Uo/Ui ~ 3.6
周期T=1000uS,幅度为3V
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测量振荡频率,并与计算值进行比较。
f(理论值)Hz | f(实测值)Hz | 输出电压uO波形 |
1000 | 990 |
|
根据上述参数可知输出信号的频率 | f=1/T=1000Hz |
计算值:R=16KQ,C=0.01uF
£ £ 1 | 0 | 2n RC | ~ 990Hz |
(4)改变R或C值,观察振荡频率变化情况。增大R或C,输出振荡信号的频率减小;反之,减小R或C,信号频率增大。
【实验结果与分析】
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。根据前面计算的结果,理论值与测量值基本一致,误差产生的主要原因为测量频率数值直接由示波器读出,示波器本身的功能主要是看波形,对于测量数据,器精确度不够。
【实验心得】
1.电路中参数R、C的值与振荡频率有关,放大电路的输入电阻也会影响 RC值。
实测值与理论估算值比较误差原因: 1.实验测频率时是采用李萨如图形法 ,因为李萨如图形不能绝对稳定,所以会产生一定的误差(测量误差);2.实验电路板上的电容电抗会对频率造成一定影响,产生误差(系统误差)。
2.能否起振及是否失真都与放大倍数相关,放大倍数与负反馈相关,负反馈越强放大倍数越低。放大倍数大于3就会有失真,远大于3时,就输出近似方波,小于3时,不能起振。所以最好有自动增益控制电路。
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