1KHZ橋式正弦波振蕩器電路的設(shè)計及制作

1、1. 目錄摘要2系統(tǒng)基本方案21.1正弦波振蕩電路的選擇與論證2運算放大器的選擇31.3最終的方案選擇3正弦波發(fā)生器的工作原理32.1正弦波振蕩電路的組成32.1.1RC選頻網(wǎng)絡(luò)32.1.2放大電路62.1.3正反饋網(wǎng)絡(luò)62.2產(chǎn)生正弦波振蕩的條件6判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波的方法和步驟7系統(tǒng)仿真7結(jié)論8參考文獻：11附錄131KHZW式正弦波震蕩器電路的設(shè)計與制作摘要本設(shè)計的主要電路采用文氏電橋振蕩電路。如圖1-1文氏橋振蕩電路由放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)兩部分組成,施加正反饋就廣生振蕩，振蕩頻率由RC網(wǎng)絡(luò)的頻率特性決定。它的起振條件為：振蕩頻率為：赤=漏運算放大器選用LM741C郵用非線性元件（如

2、溫度系數(shù)為負的熱敏電阻或JFET）來自動調(diào)節(jié)反饋的強弱以維持輸出電壓的包定，進而達到自動穩(wěn)幅的目的，這樣便可以保證輸出幅度為2Vp-p；而頻率范圍的確定是根據(jù)式f°=以及題目給出的頻率范圍來確定電阻R或電容C的值，進而使其滿足題目的要求。關(guān)鍵詞：文氏電橋、振蕩頻率、LM741CN1.系統(tǒng)基本方案1.1正弦波振蕩電路的選擇與論證這種電路的特點是：它由放大器即運算放大器與具有頻率選擇性的反饋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，施加正反饋就廣生振蕩。振蕩頻率由RC網(wǎng)絡(luò)的頻率特性決定。它的起振條件為：Rf>2R1。它的振蕩頻率為：fo=k嘉。1.2. 2二RC運算放大器的選擇考慮到綜合性能和題目要求的關(guān)系這里我

3、們選用LM741CI為運算放大。1.3最終的方案選擇文氏電橋振蕩電路適用的頻率范圍為幾赫茲到幾千赫茲，可調(diào)范圍寬，電路簡單易調(diào)整，同時波形失真系數(shù)為千分之幾。很適合我們題目的要求。故采用文氏電橋振蕩電路.RC文氏電橋振蕩電路是以RC選頻網(wǎng)絡(luò)為負載的振蕩器.這個電路由兩部分組成，即放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)。放大電路由集成運放所組成的電壓申聯(lián)負反饋放大電路，取其輸入阻抗高和輸出阻抗低的特點。而選頻網(wǎng)絡(luò)則由Z1、Z2組成，同時兼做正反饋網(wǎng)絡(luò)。2正弦波發(fā)生器的工作原理2.1正弦波振蕩電路的組成放大電路選頻網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)2.1.1RC選頻網(wǎng)絡(luò)36、-l«Tc0.1一.IIR4-W:CiHF-OOlp

4、F圖2正弦波發(fā)生器的選頻網(wǎng)絡(luò)1Fv(3)(a)圖3Rc選頻網(wǎng)絡(luò)RC選頻網(wǎng)絡(luò)的傳輸函數(shù)為：令：R=R2=RCi。=CRC申并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)具有選頻作用，它的頻率響應(yīng)特性由明顯的峰值。反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：F=F=匝=VVs11RJC2（R廠Jci土Jc2）113jRC1jRC二13J）當(dāng)缶=切0（諧振頻率）=1/Rc時，F(xiàn)v=1/3（f=0）幅頻特性曲線如圖4由上式：«=切。時:Fv（皿0）=1/3（最大）o<«0時：當(dāng)t0,Fv（切）t0®ACO0時：當(dāng)T8,Fv（與）T0上圖可見，當(dāng)切=句0時，|Fu達到最大值并等丁1/3,相位移。為00,輸出電壓與輸入電壓同

5、相，對丁該頻率，所取的輸出電壓即U：幅度是最大的，所以RC申并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有選頻作用. 相頻特性曲線切<。時（與減?。?%1aR1,C1與R1申聯(lián)TXc1Xc2»R2，C2與R2并聯(lián)TR1則：V。超前Vs相位4（切T0時，中T+冗/2）缶>0時（3增大）Xc1«R1，G與R申聯(lián)tRXc2«R2,G與R并聯(lián)TXc2則：Vo滯后Vo相位-4（OT8時，8t-號2）缶=切。時，Vo與Vo同相2.1.2放大電路R2-WVJOfkQR11：8kQ圖4放大電路部分2.1.3正反饋網(wǎng)絡(luò)圖5正反饋部分2.2.1. 2.2產(chǎn)生正弦波振蕩的條件在正弦波振蕩電路中，一要反饋信號

6、能取代輸入信號，而若要如此,電路中必須引入正反饋；二要有外加的選頻網(wǎng)絡(luò)，用以確定振蕩頻率。2.2.2. 正弦波振蕩的平衡條件為：Af=1寫成模與相角的形式為使輸出量在合閘后能夠有一個從小到大直至平衡在一定幅值的過程。2.3.判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波的方法和步驟2.3.1. 觀察電路是否包含了放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)三部分。判斷放大電路能否正常工作，即是否有合適的靜態(tài)工作點且動態(tài)信號是否能輸入、輸出和放大。2.3.3利用瞬時極性法判斷電路是否滿足正弦振蕩的相位條件。2.3.4判斷電路是否滿足正弦振蕩波的幅值條件，即是否滿足起振條件。3.系統(tǒng)仿真-11.G74V-11.67VO.GOOV謹

7、痼CHD<保存融表：時同1.S7Bs1.S76a0.000B刻直Ha沁a-JY/rAdd|B/A|AZB通j百f刻度|1Q32Y位距(0-az:|n|nc通e刻度|1GOV/Div丫位至ACoToc-LC水平m圖6系統(tǒng)輸出的正弦波波形圖7系統(tǒng)電路圖仿真4.結(jié)論這次的課程設(shè)計歷時兩個星期左右，通過這兩個星期的學(xué)習(xí)和努力，設(shè)計也基本上完成了。在這兩個兩個星期的學(xué)習(xí)過程中，我發(fā)現(xiàn)了自身的很多不足，自己知識上存在很多的漏洞，看到了自己在知識合理綜合運用能力方面還是比較缺乏。雖然知道這份設(shè)計其中必定依然存在許許多多的錯誤和毛病，但在完成的時候始終還是會有那么一點點的欣慰，因為真正的用心做了，努力的

8、付出過。最后做的或許還是很差強人意，希望老師可以原諒，以后我一定會更加努力的！在將近兩個多星期的時間里，我真正的體會到了學(xué)習(xí)的樂趣：翻閱資料，復(fù)習(xí)以前學(xué)過的相關(guān)學(xué)科知識，奔波丁圖書管和自習(xí)室，上網(wǎng)查找相關(guān)資料為了完成這次課程設(shè)計確實很辛苦，但苦中有樂，當(dāng)翻了好多資料終丁找到RC文氏電橋正弦波振蕩電路的資料時，心中不免一陣興奮，開心不已。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。只有勞動才能讓我們感到充實。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計，但平心而論，也耗費了不少的時間和心血，這就讓我不得不佩服那些搞電子電路設(shè)計前輩們，他們?yōu)槲覀冏龀隽硕嗝创蟮呢暙I，奉獻了多少時間和心血?。∵@次的課程設(shè)計讓我認識到自

9、己在學(xué)習(xí)上的不足，如以前學(xué)過的電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子基礎(chǔ)，還有電子電工實習(xí)上所學(xué)到的東西在這次的課程設(shè)計上都有運用，但當(dāng)要用到這些知識時我明顯的感覺到基礎(chǔ)知識的缺乏，以致做的很吃力，這讓我明白了：我一定要付出更多的努力，學(xué)好每一門學(xué)科，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。這次的課程設(shè)計，不僅使我在知識上獲得了收獲，精神上更是獲得了更大的激勵。讓我明白了學(xué)無止盡的道理。我們每個人都不應(yīng)該滿足丁現(xiàn)有的成就，人生就像是在攀登，當(dāng)你攀登到一座山峰的頂端時，你會發(fā)現(xiàn)還有更多更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次的課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶。感謝老師可

10、以給我們這樣的一個學(xué)習(xí)的機會。參考文獻：(2) WayneLabs.Levelmeasurement:PressuremethodsDominateJ.I&CS,2011,:37-38.1 V.E.SakharovS.A.KuznetsovB.D.ZaitsevI.E.KuznetsovaandS.G.Joshi.LiquidlevelsensorusingultrasonicLambwaves.UltrasonicsM,2011,41(4):319-322.2 華中科技大學(xué)電子技術(shù)課程組編，康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分.第五版.北京：3 高等教育出版社，2010華中科技大學(xué)電子技術(shù)課程組編，康華光主編.電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分.第五版.北京：4 高等教育出版社，2011劉原主編.