模拟电子技术基础课设(正弦波放大器)

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1、课程设计说明书NO.11.课程设计的目的《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础2-1（模拟电子技术基础）》课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。2.设计方案

2、论证2.1概述(1)正弦波发生电路常作为信号源被广泛应用于无线电通信以及自动测量和自动控制等系统中。低频信号发生器是一种常见的正弦波正弦振荡电路。大功率正弦波振荡电路还可以直接为工业生产提供能源，如高频加热炉的高频电源，超声波探伤，无线电和广播电视信号的发送和接收等。(2)利用自激振荡现象，产生高频和低频的正弦波信号。正弦波振荡电路具有以下四个组成部分：放大电路（放大自激信号）。反馈网络（引起正反馈，满足相位条件）。选频网络（确定，保证电路产生正弦波振荡）。稳幅环节（使电路从起振过度到稳定振荡）。(3)实现电路产生正

3、弦波振荡时，可首先利用瞬时极性法判断电路是否满足相位平衡条件。如果在满足相位平衡条件的某一特定频率下，能同时满足幅度平衡条件，则电路能够产生正弦波振荡。而且，该特定频率即是串并联网络振荡电路的振荡频率，并由幅度平衡条件可以得到起振条件为。沈阳大学课程设计说明书NO.2当电路接成正反馈时，产生正弦波振荡的条件为：；当电路接成负反馈时，产生自激振荡的条件为：。2.1.1设计方案选择由于正反馈和负反馈产生自激振荡的差别的根本原因在于两种情况下反馈的极性不同。在放大电路中，为了改善性能，引入的是负反馈，而在振荡电路中的目的是

4、要产生正弦波振荡，因此将RC选频网络反馈接成正反馈。而在电路中又由、及引入了一个电压串联负反馈，其作用是可以提高电压放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，而且进一步提高提高放大电路的输入电阻，降低输出电阻，从而减小了放大电路对RC串并联网络选频特性的影响，提高了振荡电路的带负载能力。同时，改变电阻或阻值大小可以调节深度负反馈的深度。因此可利用瞬时极性法判断电路能否产生正弦波振荡。并将反馈接成正反馈，此时，产生振荡的条件是，即。RC串并联网络振荡电路图如图1所示。图1RC串并联网络振荡电路图RC串并联网络振荡电路元

5、件列表如表1所示。沈阳大学课程设计说明书NO.3名称标号数量（个）电阻R11R21R31RF1Rw1电容C1、C22集成运放A1稳压管D11D2表1RC串并联网络振荡电路元件列表2.1.2设计方案论证图1中的电路中由、及引入了一个电压串联负反馈，不仅可以提高电压放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，而且进一步提高提高放大电路的输入电阻，降低输出电阻，从而减小了放大电路对RC串并联网络选频特性的影响，提高了振荡电路的带负载能力。同时，改变电阻或阻值大小可以调节深度负反馈的深度。其中集成运放A作为放大电路，RC串并联

6、网络是选频网络，而且，当时，它是一个接成正反馈的反馈网络。另外，、及支路引入一个负反馈。RC桥式振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成，如图1原理图所示。图中RC选频网络形成正反馈，并由它决定振荡频率，,和及形成负反馈回路，由他们决定起振的幅值条件和调节波形的失真程度与稳幅控制。2.2单元电路设计2.2.1RC串并联网络电路沈阳大学课程设计说明书NO.4RC桥式振荡电路所产生的振荡频率F0可由电阻R和电容C确定，即，为了使选频网路的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻R0的影响，电阻R满足关

7、系式：。一般集成运算放大器的输入电阻约为几百千欧以上，而输出电阻仅为几百欧以下。根据RC桥式振荡电路的起振的振幅条件，电阻，和应由式确定，因此得，通常取，这样既能保证起振也不致产生严重的波形失真。此外，为了减小输入失调电流和漂移的影响，电路还应该满足直流平衡条件，即：。电路中稳幅环节由两只正反向并联的二极管，和电阻并联组成，利用二级管正向动态电阻的非线性以实现稳幅，为了减小因二极管特性的非线性而引起的波形失真，在二极管两端并联小电阻，这是一种最简单易行的稳幅电路。在选取稳幅元件时，稳幅二极管，应选用特性一致的硅管。的

8、取值不能过大（过大对削弱波形失真不利），也不能过小（过小稳幅效果差），通常取即可。2.2.2RC串并联网络振荡电路结构RC串并联网络振荡电路结构图如图2所示。图2RC串并联网络振荡电路结构图沈阳大学课程设计说明书NO.52.2.3元件选择计算过程由已知可得的乘积。即可估算和的大约取值，同时由模拟电路中所示的参数数据可求得实验中的计算结果。设，电