实验十四RC正弦波振荡器实验目的掌握RC正弦波振荡器的电路结构及其工作原理。熟悉正弦波振荡器的测试方法。观察RC参数对振荡器的影响，学习振荡器频率的测定方法。实验仪器双踪示波器低频信号发生器频率计毫伏表直流电源实验原理正弦振荡电路一般包括两部分，放大电路A和反馈网络F，如图5-14-1所示。由于振荡电路不需要外接输入信号，因此，通过反馈网络输出的反馈信号就是基本放大电路的输入信号。该信号经基本放大电路放大后，输出为，若能使和大小相等，极性相同，构成正反馈电路，那么这个电路就能维持稳定的输出。因而，=可引出正弦振荡条件。由方框图5-14-1可知：而当时，则有AF=1上述条件可写成|AF|=1，称幅值平衡条件。即放大倍数A与反馈系数F乘积的模为1，表明振荡电路已经达到稳幅振荡，但若要求电路能够自行振荡，开始时必须要求|AF|>1的起振条件。由与极性相同，可得：称相位平衡条件即放大电路的相角和反馈网络的相角之和为2n，其中n为整数。要使振荡电路输出确定频率的正弦波信号，电路还应包含选频网络和稳幅电路两部分。选频电路的作用使单一频率的信号满足振荡条件，稳幅电路能保证电路的输出幅度是稳定不失真的，这两部分电路通常可以是反馈网络，或放大电路的一部分。RC正弦振荡电路也称为文氏桥振荡电路。它的主要特点是利用RC串并联网络作为选频和反馈网络。如图5-14-2所示：电路图（b）串并联网络频率特性图5-14-2串并联正弦振荡电路由串并联网络的幅频特性，可知当信号频率为时，选频网络的相角为0度，传递系数为。所以，要满足正弦振荡条件，要求放大电路的相角为0度，传递系数稍大于3。故实验中的放大电路采用同相比例电路。实验内容按图5-14-2连线，注意电阻1,需预先调好再接入。调节电位器2，使电路产生正弦振荡，用示波器观察输出波形。解：按照实验电路图，将所有的元器件连接起来，用示波器观察输出波形的情况，输出信号如下图所示：测量RC串并联电路的幅频特性。思考：若元器件完好，接线正确，电源电压正常，而，原因何在？应如何解决？若有输出但出现失真，应如何解决？可以通过调节反馈网络中的的阻值大小来调节输出波形的情况。用频率计测上述电路输出波形频率。若无频率计，可按图5-14-3电路连接，用李沙育图形测量的频率，并与计算值进行比较。也可以直接利用示波器来测量信号的频率。图5-14-3李沙育图形法测信号频率测量连接图波特图的输出情况如下图所示：改变串并联电路的参数，调节2，使电路产生正弦振荡。用示波器观察其输出波形，然后测出振荡频率。注意：改变参数前，必须先关断电源开关，检查无误后再连接电源。测之前，应适当的调节2，用示波器观察，使无明显失真，再测定频率。放大电路放大倍数的测定。用毫伏表先测出图5-14-2电路的输出电压后，再测出运放同相输入端的电压值,根据下式计算=？解：按照下图将所有的元器件连接，输出的情况为：=7.863V，=3.145V。则根据上面的公式可知，放大电路放大倍数==2.5然后关断试验箱电源，保持2不变，从‘A’点处断开实验电路，把低频信号发生器输出电压（频率同上述实验的产生频率）接至运放的同相输入端，调节使等于原值，用毫伏表测出此时的值，则=？解：按照上面的实验要求，将‘A’切断，通过信号发生器产生输入信号，通过调节输入信号的幅度值，使输出信号的幅度值等于原值。最终确定=3.111V。在这种情况下，放大电路放大倍数==2.53（3）比较上述放大倍数有何误差，并进行分析。通过实验数据可知，放大电路放大倍数变大。