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采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路
输出幅度约在3Vp-p以上。
实验现象分析(续)
四、振荡频率与理论值有较大误差,原因分析:
选频电路元件理论值与实际值存在误差,有时会超过10%;
晶体管放大器的输入阻抗不满足无穷的理想条件,
影响了选频回路的参数引起误差。
五、放大器放大倍数过大或偏小,原因分析:
振荡输出观察有误,应保证在输出波形最大而不失真时 来测定放大倍数。 输出失真则放大倍数偏大,输出波形不是最大,则结果 与理论值偏小。
实验结果与分析
静态工作点测试结果:
晶体管 Q1 Q2 Uc(V) 7.64 6.31 Ue(V) 3.74 3.11 Ic(mA) 3.82 3.16 Ie(mA) 3.74 3.11
反馈电阻RF对输出波形的影响:
当RF很小时,输出端几乎没有波形,逐渐增大RF, 到某一特定的RF时,波形很快出现,并且波的振幅由 小变大非常快,然后就开始Байду номын сангаас真,所以,只有很小范 围内的RF才能得到较好的输出波形。
R2=R1 Z2
C2=C1
1.6k
0.1
Re1
Rb3
Re2
Ce2
1k
10k
1k
47
图1
RC桥式振荡器电原理图
反馈网络
放大器
实验原理—振荡条件
1 A 维持自激振荡的条件: F
振荡器的反馈网络传输系数,A 放大器的传输 F 系数 1 A 振幅平衡条件: F
相位平衡条件: A F 2n,n 0, 1, 2, 3,
实验中可能遇到的问题(2)
这时你应做如下检查:
焊接完毕加电源,工作点基本正常,调节RF后无输出信号,
1.检查电路焊接是否正确?特别注意焊点是否有虚焊;
2.检查电解电容的极性是否符合要求? 3.如果上述结果均无误,则应检查关键部件是否有损坏, 比如晶体管、电解电容、电位器等。
实验现象分析
一、调节RF时,电路要么振荡失真,要么不起振;难以 调到不失真正弦波形。 原因:电位器RF调节时电阻值不连续; 解决办法:换电位器; 电路的连线过长,引起寄生振荡; 解决办法:将连接线尽量减短; 二、振荡输出波形不稳定,特别在手摸电路或动反馈线时:
实验中可能遇到的问题(1)
在测量静态工作点I时,有时得到的结果与理论相反, 即ICIE,原因是什么?如何测量才能得到正确结果? ICIE的错误结果主要是由测量方法引起。前面课 件1中已经讲过,测量电流有两种方法,将电流表串联 在被测电路里直接测量;也可以用电压表并联在被测 电路的电阻上测量电压然后进行换算得到电流的间接 方法。直接测电流是比较准确的,而用测电阻两端的 电压再换算的间接方法会引进较大误差,因此建议采 用直接测量法。
实验器材
直流稳压电源 示波器 毫伏表 音频信号发生器 元器件
电位器 器件名 三极管 型号 数量 2
运算放大器
A741
1k 1.6k
2
2 2 2
电阻
2k
10k
20k 3.9k
1
1 2
元器件型号和数量
实验步骤
1、按图1焊接电路,A点先不接上。 2、测量静态工作点(A点断开),EC=12v,
3 A
输入阻抗大 输出阻抗小
引入深负反馈电阻RF
正弦信号的频率
0 1 f 2 2RC
实验原理-
采用运算放大器构成的桥式正弦波振荡器电路。
C1
0.1
Z1 R1
1.6k
A
+ _
uo
Z2
R2=R1 C2= C1
1.6k
0.1
RP
R2
1k
3.9k
图2
运放式RC桥式振荡器
原因:电路连线过长,
解决办法:重新连线,使其越短越好;
实验现象分析(续)
三、调节RF使电路有信号输出,但幅度很小且频率很高 原因分析:电路中存在寄生振荡,因为此电路的分布 电容和寄生电容的存在,使某高频信号也满足了振荡 条件而产生寄生振荡,但由于本三极管的截止频率较 低,故振荡输出幅度很小。
解决办法:重新调节RF找出正常振荡输出即可,正常
的、 A 的相移 A、 F分别为 F 1 A 起振的幅值条件: F
实验原理—稳幅振荡
由非线性元件组成的稳幅环节
1 Z1 R1 ,. jC1 1 R2 Z 2 R2 // jC2 1 jR2C2
令 R1 R2 R,C1 C2 C, 则
实验结果与分析(续)
直读周期法测量振荡频率及理论值:
桥路电容 F0(理论) F0(测量) 误差 输出电压
0.1F
0.01F
995Hz
9.95kHz
1.036kHz
9.5kHz
4%
5%
3.77V
4.12V
放大倍数; Ui=304mVp-p
U0=980mVp-p
AF=3.2 振荡条件:放大倍数AF≥3,实验测量值满足要求
实验步骤(续)
5、测量振荡时输出正弦波的电压值;调整RF,使输出正
弦波幅度最大时进行测量。
6、测量电压串联负反馈放大器的放大倍数;
调整RF,使输出正弦波幅度最大,再断开A点,从A
点输入f=1kHz,ui=300mVp-p的正弦信号,测量u0, 获得放大器的放大倍数AF,并与理论值比较。
7、利用运放实现正弦波振荡器,重做3~6步的内容。
接通电源后测量晶体管Q1与Q2的静态工作点。
3、A点接上,改变负反馈电阻RF的大小,观察对输出波 形的影响,记录波形并进行分析。 4、用李萨茹图形法(模拟示波器)或直读周期法(数字 示波器)测量桥路电容C1=C2=C=0.1F、0.01F
时的振荡频率。调整RF使输出波形为不失真的正弦波
时测量,并将理论值与实测值相比较。
RC晶体管振荡器
电子线路实验中心 2006.7
实验目的
进一步练习焊接,掌握调试技术和测量频 率的方法。
研究振荡器的起振条件。
观察负反馈对振荡器的影响。
实验原理
C1 Ec Rb1 RF R1 Rc1 Rb22 Rc2
0.1
Z1
2k
270k
C4
3.9k
A
20k
2k
C5
1.6k
C3
20 20 20
F Z2 jRC 1 ( 0 1 RC ) 2 2 2 Z1 Z 2 1 R C j 3RC 3 j 0 0
1 3 最大,此时 0 1 RC 时, F
F 0
实验原理—放大器
放大器需满足: A 2n , n 0,1,2,