实验5RC正弦波发生器及波形变换产生电路设计.ppt

实验五 RC正弦波发生器及波形变换产生电路设计,1 实验目的1.1 加深理解RC正弦波振荡器的工作原理。1.2 掌握测试RC振荡器频率特性的方法。1.3 加深对比较电路工作原理的理解。,2RC正弦波振荡电路,RC正弦波振荡电路的方框图,起振时必须满足：AF1。,振荡条件,幅值条件：，AF=1，表示反馈信号与输入信号的大小相等。相位条件：表示反馈信号与输入信号的相位相同，即必须是正反馈。,在无输入信号（xi=0）时，电路中的噪扰电压（如元件的热噪声、电路参数波动引起的电压、电流的变化、电源接通时引起的瞬变过程等）使放大器产生瞬间输出xo，经反馈网络反馈到输入端，得到瞬间输入xa，再经基本放大器放大，又在输出端产生新的输出信号xo，如此反复。在无反馈或负反馈情况下，输出xo会逐渐减小，直到消失。但在正反馈情况下，xo会很快增大，最后由于饱和等原因输出稳定在xo，并靠反馈永久保持下去。,起振过程,放大器的电压放大倍数为：,反馈网络具有选频作用。,RC反馈网络的反馈系数为：,3RC正弦波振荡电路计算公式,Vo与Vi同相，满足相位条件。,满足幅值条件。产生正弦波频率为：,4RC串并联选频网络频率响应,当o时，RC选频网络等效为低通RC网络，此时Vo的相位滞后Vi，即0（2）当o时，RC选频网络等效为高通RC网络，此时Vo的相位滞后Vi，即0,5 方波产生电路,单门限电压比较器：电路简单、灵敏度高，但抗干扰能力差。迟滞比较器：由于正反馈作用，门限电压随输出电压的变化而改变，它的灵敏度低一些，但抗干扰能力大大提高。门限电压为：,门限宽度为：,6 实验内容,（1）利用仿真软件，自行设计一个波形变换电路，将正弦波变成矩形波。包括：设计过程，参数计算，仿真结果。（2）测量RC串并联选频网络频率特性测量幅频特性：输入信号Vi为1V，改变频率，分别测出不同频率点的输出电压并记录，绘出幅频特性曲线。,6 实验内容,（2）测量RC串并联选频网络频率特性测量相频特性：用示波器观察Vi和Vo，若Vo超前Vi，相位差为正，反之为负。改变频率并记录，绘出相频特性曲线。,通知,下次实验考核内容:有源滤波器的设计。现场完成电路设计、仿真。完成总结报告。,