实验四　RC正弦波振荡器

    一、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

    二、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R、C元件组成选频网络，就称为RC 振荡器， 一般用来产生1Hz～1MHz的低频信号。

    1、 RC移相振荡器

    电路型式如图4－1所示,选择R＞＞Ri。

 

http://s7/mw690/004lDVRggy6Im781Oe246&690

 

图4－1  RC移相振荡器原理图

 

    振荡频率 　 

    起振条件    放大器A的电压放大倍数｜｜＞29

    电路特点   简便，但选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，一般                用于频率固定且稳定性要求不高的场合。

    频率范围    几赫～数十千赫。

    2、 RC串并联网络（文氏桥）振荡器

    电路型式如图4－2所示。

    振荡频率    

  起振条件   ||＞3

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。

 

http://s14/bmiddle/004lDVRggy6Im7a9DwF7d&690 

图4－2  RC串并联网络振荡器原理图

 

    3、 双T选频网络振荡器

电路型式如图4－3所示。

http://s8/bmiddle/004lDVRggy6Im79cuFx57&690 

图4－3  双T选频网络振荡器原理图

振荡频率     

起振条件      ||＞1

电路特点   选频特性好，调频困难，适于产生单一频率的振荡。

    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。   

 三、实验设备与器件

  　1、 ＋12V 直流电源    2、 函数信号发生器

    3、 双踪示波器        4、 频率计

    5、 直流电压表        6、 3DG12×2 或 9013×2

                              电阻、电容、电位器等

  

 

  四、实验内容

  　1、 RC串并联选频网络振荡器

(1) 按图4－4组接线路

 

http://s16/bmiddle/004lDVRggy6Im7aNY7B7f&690 

图4－4  RC串并联选频网络振荡器

 

    (2) 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。

    (3) 接通RC串并联网络，并使电路起振，用示波器观测输出电压uO波形，调节Rf使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数。

    (4) 测量振荡频率，并与计算值进行比较。

(5) 改变R或C值，观察振荡频率变化情况。

(6) RC串并联网络幅频特性的观察

将RC串并联网络与放大器断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC串并联网络，保持输入信号的幅度不变（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

   

    2、 双T选频网络振荡器

    (1) 按图4－5组接线路

    (2) 断开双T网络，调试T1管静态工作点，使UC1为6～7V。

    (3) 接入双T网络，用示波器观察输出波形。若不起振，调节RW1，使电路起振。

    (4) 测量电路振荡频率，并与计算值比较。

 

http://s3/bmiddle/004lDVRggy6Im7bpkLE62&690 

图4－5  双T网络RC正弦波振荡器

 

    * 3、 RC移相式振荡器的组装与调试

(1) 按图4－6组接线路

    (2) 断开RC移相电路，调整放大器的静态工作点，测量放大器电压放大倍数。

    (3) 接通RC移相电路，调节RB2使电路起振，并使输出波形幅度最大，用示波器观测输出电压uO波形，同时用频率计和示波器测量振荡频率，并与理论值比较。

* 参数自选，时间不够可不作。

 

http://s15/bmiddle/004lDVRggy6Im7bVixwee&690 

图4－6  RC移相式振荡器

 

 

 

    五、实验总结

  　1、 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。

    2、 总结三类RC振荡器的特点。

    六、预习要求

  　1、 复习教材有关三种类型RC振荡器的结构与工作原理。

  　2、 计算三种实验电路的振荡频率。

  　3、 如何用示波器来测量振荡电路的振荡频率。