东南大学-信息学院-2018-电子线路-模电实验十报告.docx

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1、东南大学模拟电子电路实验实验报告学号姓名2018年6月8日实验名称振荡器成绩【背景知识小考察...】考察知识点：RC相移振荡电路1．在图3-10-12所示的RC相移振荡电路中，请计算该振荡器的振荡频率和振幅起振条件，并将振荡频率填入表格3-10-7。图3-10-12.RC相移振荡电路2．复习multisim中示波器和频谱分析仪的使用方法。3．复习开环方法，思考如何在Multisim中完成开环验证电路。【一起做仿真】一、RC振荡电路在Multisim中搭试图3-10-12RC相移振荡电路的开环分析电路，如图3-10-17，进行AC交流分析，在幅频图和相频图上分析该振荡

2、电路起振和稳定的相位条件与振幅条件，理解开环分析结果对振荡器工作条件的指导意义。仿真设置：Simulate→Analyses→ACanalysis…图3-10-17RC相移振荡电路开环仿真图请分析开环仿真获得的幅频图和相频图，并从图中判别该振荡器是否振荡？如果不能，请说明原因；如果可以，请读出电路的振荡频率为650.9572Hz，对应此频率的幅度增益为__1.399_，并记录判断依据。在Multisim中搭建图3-10-12所示电路，并进行瞬态仿真，用示波器查看瞬态波形；用频谱分析仪查看输出信号的频谱。仿真设置：Simulate→Run……注意观察振荡器的起振过程。

3、读出示波器上瞬态波形的周期和分析频谱分析仪上输出信号频谱，获得振荡器的仿真振荡频率，填入表3-10-7。表3-10-7：RC相移振荡电路振荡频率计算值仿真值实测值振荡频率649.75Hz609.5Hz625Hz瞬态波形：频谱：如果需要将图3-10-12电路的振荡频率减小10倍或增加10倍，请重新设计电路参数，并将改动的参数列表3-10-8。（根据设计情况改变表格栏）表3-10-8：RC相移振荡电路振荡频率改动前改动频率减小10倍改动频率增大10倍改动元件RCRCRC元件值10kΩ10nF100kΩ100nF1kΩ0.99nF频率609.5Hz.609.5Hz60.5

4、0Hz60.96Hz6.1kHz6.09kHz【动手搭硬件】RC振荡器和方波发生电路实验一、RC相移振荡器1．电路连接首先根据图3-10-12在面包板上搭试电路，采用AD公司的集成运放模块OP37（引脚定义参照图3-10-19）。图3-10-19OP37引脚定义2．瞬态波形观测在电脑中打开PocketLab的示波器界面，选择合适的时间和电压刻度，显示输出波形。并在窗口中直接读出其振荡波形的峰峰值和振荡频率，填入表格3-10-7，比较计算值，仿真值和测试值是否一致。3．频谱测量在电脑中打开PocketLab的FFT分析界面，选择合适的频率范围，显示输出波形频谱。并在窗

5、口中直接读出其振荡频率。RC相移振荡器瞬态波形RC相移振荡器频谱图（估读振荡频率为：625.25Hz）【设计大挑战】根据图3-10-20，采用OP37运算放大器和现有元器件值，设计文氏电桥振荡器。要求振荡频率为800Hz。图3-10-20.文氏电桥振荡电路1.简述文氏电桥振荡电路的工作原理和设计过程，将设计参数填入表格3-10-11。2.将设计好的文氏电桥振荡器，输入Multisim。经过调试修改（可采用开环验证相位和幅度的起振条件），采用Simulate→Run，查看瞬态仿真波形和频谱。将仿真获得的振荡频率填入表格3-10-12。3.将设计好的文氏电桥振荡器采用以

6、上RC相移振荡器的硬件实验步骤，在PocketLab的相应测量工具上获得其振荡频率，填入表3-10-12。表3-10-11：文氏桥振荡电路振荡频率C1（uF）R1（kΩ）R2（kΩ）R3（kΩ）R4（kΩ）0.021010417表3-10-12：文氏电桥振荡电路振荡频率设计值仿真值实测值振荡频率800Hz795.644Hz781.25Hz一个周期是1.28ms【研究与发现】：振荡器起振条件研究1、将图3-8-12中的电容C从10nF改为0.1nF后，进行Multisim瞬态仿真，记下此时的振荡频率为：①仿真结果：峰峰值=8.59V，频率=60.36kHz。振荡频率跟

7、电容成反比，电容电容缩小为100倍，频率变为100倍②仿真波形如下：1、在1的基础上，将图3-8-12中的运放从OP37改为741后，再进行Multisim瞬态仿真，结果如何？请解释原因。（提示：可采用开环分析方法查看此时的增益和相位，并思考变化的原因）3、可否采用3.8节中的运放研究方法，通过对运放的性能研究，验证自己对实验结果的思考是否正确？请记录验证过程和验证结果。4、可改变哪些参数使该电路能够再次起振？请尝试提出方案并记录思路，采用Multisim仿真验证方法修改方案是否有效。①仿真结果：增益≈0；②幅频相频曲线如下：③变化的原因：两种运放内部结构不一样