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集成电路RC正弦波振荡器实验--模拟电路实验箱

一、实验目的
1、掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成及工作原理。
2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法。
3、观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。
二、实验原理
文氏振荡电桥见图13-1，反馈电路可简化为：

其频率特性表示式为：

为了调节振荡频率的方便，通常使

，

，令

则上式可简化为：

其幅度特性为：

相频特性为：

当

时，

，

就是说当

时，

的幅值达到最大，等于

幅值的1/3，同时

与

同相。
其起振条件：必须使

>1，因此文氏振荡电路的起振条件为：

，

即

因同相比例运算电路的电压放大倍数为：

，因此实际振荡电路中负反馈支路的参数应满足以下关系：

三、实验仪器
1、双踪示波器
2、低频信号发生器
3、频率计
4、集成运算放大电路模块

四、预习要求
1、复习RC桥式振荡器的工作原理。
2、完成下列填空题
(l)图13-1中，正反馈支路是由________组成，这个网络具有_______特性，要改变振荡频率，只要改变_____或______的数值即可。
(2)图13-l中，lR_P和R₁组成_______反馈，其中______是用来调节放大器的放大倍数，使Au≥3的。

五、实验内容
1、按图13-1接线。注意电阻lR_P = R₁需预先调好再接入。
2、用示波器观察输出波形。
思考：
1、若元件完好，接线正确，电源电压正常，而V0=0，原因何在? 应怎么办?
2、有输出但出现明显失真，应如何解决?
3、用频率计测量上述电路输出频率。若无频率计可按图l3-2接线，用李沙育图形法测定，测出V0的频率f0，并与计算值比较。
4、改变振荡频率：在实验箱上设法使文氏桥电阻R=l0K+20K，先将lR_P调到30K，然后在Rl与地端串入1个20K电阻即可。
注意：改变参数前，必须先关断实验箱电源开关，检查无误后再接通电源。测f0之前，应适当调节2R_P使V0无明显失真后，再测频率。
5、测定运算放大器放大电路的闭环电压放大倍数Auf。
先测出图l3-1电路输出电压V0值后，关断实验箱电源，保持2R_P及信号发生器频率不变，断开图l3-l中“A”点接线，把低频信号发生器的输出电压接至一个lKΩ的电位器上，再从这个1KΩ电位器的滑动接点取V_i接至运放同相输入端。如图ll-3所示调节V_i使V_O等于原值。测出此时的V_i值。则：
Auf=V0/Vi= ________________ 倍
6、自拟详细步骤，测定RC串并联网络的幅频特性曲线。

图13.1

图13.3

图13-2

六、实验报告
1、电路中哪些参数与振荡频率有关?将振荡频率的实测值与理论估算值比较，分析产生误差的原因。
2、总结改变负反馈深度对振荡器起振的幅值条件及输出波形的影响。
3、完成预习要求中第2、3项内容。
4、作出RC串并联网络的幅频特性曲线。

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