实验四_正弦波振荡器实验

一、实验目的

1、学习用集成运放构成正弦波发生器。

2、学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。 二、实验仪器

模拟电路箱( )、数字万用表( )、双踪示波器( )、信号发生器( )等 三、实验原理

图4-1为RC桥式正弦波振荡器。其中RC串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R1、R2、Rw及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器Rw，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D1、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D1、D2采用硅管(温度稳定性好)，且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。R3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。

电路的振荡频率 fo 起振的幅值条件

1 2RCRfR12

图4-1 RC桥式正弦波振荡器

式中RfRwR2(R3RD)，RD为二极管正向导通电阻。

调整反馈电阻Rf (调Rw)，使电路起振，且波形失真最小。如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大Rf。如波形失真严重,则应适当减小Rf。

改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。一般采用改变电容C作频率量程切换，而调节R作量程内的频率细调。 四、实验内容

按图4-1连接实验电路，输出端接示波器，实验步骤如下：

（1）接通土12V电源，调节电位器Rw，使输出波形从无到有，从正弦波到出现失真。描绘Uo的波形，记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的Rw值，分析负反馈强、弱对起振条件及输出波形的影响。

（2）调节电位器Rw，使输出电压Uo幅值最大且不失真，用数字万用表分别测量输出电压Uo、反馈电压U和U，分析研究振荡的幅值条件。

（3）用示波器测量振荡率fo，然后改变选频网络的电阻R，观察记录振荡频率的变化情况，并与理论值进行比较，将结果记录表4-1。

表4-1

R C 频率fo（KHZ） 理论值 实测值 (KΩ) (μF) 5 10 10 0.01 0.01 0.1 波形描绘 （4）断开二极管D1、D2，重复（2）的内容，将测试结果与（2）进行比较，分析D1、D2的稳幅作用。 五、实验报告撰写要求：

1、列表整理实验数据，画出波形，把实测频率与理论值进行比较。 2、根据实验分析RC振荡器的振幅条件。 3、讨论二极管D1、D2的稳幅作用。 六、预习要求

1、复习有关RC正弦波振荡器的工作原理，并估算图4-1电路的振荡频率。 2、设计实验表格。

3、为什么在RC正弦波振荡电路中要引入负反馈支路?为什么要增加二极管D1和D2?它们是怎样稳幅的?