正弦波产生及阻抗匹配
摘要:本系统主要由两大模块构成:正弦信号发生器和低频放大电路。
其中正弦信号发生器采用uA741芯片作为主要芯片,配合RC串并联网络产生5kHz稳定的信号,再经电阻分压,得到幅值为0.25V 的正弦信号,将信号通过低频放大电路后,得到幅值为10V的正弦信号,最后加上阻抗匹配网络,实现50 的输出阻抗,此时输出幅值为5V。
关键字:RC正弦振荡;低频放大;阻抗匹配
一、系统总体方案
正弦信号发生器采用uA741运放作为主要芯片,配合RC 串并联网络产生5kHz 稳定的信号,再经电阻分压,得到幅值为0.25V 的正弦信号,将信号通过低频放大电路后,得到幅值为10V 的正弦信号,最后加上阻抗匹配网络,实现50Ω的
二、方案论证与比较 1.正弦信号发生电路
方案一:采用由RC 电路,三极管和石英晶体组成的正弦波振荡电路,但电路成本较高且较为复杂,所以不选。
方案二:采用由RC 串并联网络和同相比例电路组成的正弦波振荡器,因其电路简单且所需器件实验室均具备,所以选方案二。
2.低频放大电路
方案一:采用晶体三极管组成放大电路,但其器件种类多,不利于后面的检测,所以不选。
方案二:采用运放741组成的比例放大电路进行放大,使用滑阻进行增益的调节,易于实现和检测,所以选方案二。
三、电路设计
1. 正弦信号发生模块
基本电路如图1,采用RC 串并联网络,由公式RC
f π210=
可计算出当
F
C R n 68468=Ω=,时,Hz f 50000=,调节10k 的滑阻使其起振并输出不失真的
正弦波,调节100Ω的滑阻,可以改变输出幅值,使输出峰值为0.25V 。
输出波形如图2(输出为通道A ):
图1
图2
2. 低频放大电路
基本电路如图3所示,输入接上级,当输入为0.25V时,调整滑阻的值改变输出幅值使其达到10V,输出波形如图4(通道A红色为输入,通道B蓝色为输出):
图3
图4
3.阻抗匹配电路
基本电路如图5,采用OCL电路可以进行功率放大,消除直接接负载所产生的波形失真,实现阻抗匹配。
电路输入接上级低频放大电路输出的峰值为10V的信号,输出波形如图6,有负载时输出信号的幅值为5V:
图5
图6
四.检测电路
采用示波器显示波形,可观测到各级的输出信号,通过滑阻的调节改变波形形状及幅值,记录测试结果。
附件:
1.整体电路图
2.参考文献:
1.模拟电子技术基础(第四版)童诗白华成英主编高等教育出版社
2.模拟电子技术试验课本。