文氏桥电路产生正弦波,方波.doc

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1、.电子线路课程设计院部：专业：姓名：学号：指导教师：完成时间：....电子线路课程设计任务书班级指导老师设计课题：简易的函数发生器设计任务与要求根据题目，然后完成以下任务：1、查阅资料，设计一个函数发生器2、能产生正弦波、方波3、编写课程设计说明书要求：1、频率为100~1KHz2、幅度为2.5V3、掌握文氏桥震荡电路4、完成电路的制作，测试结果设计步骤1、查阅相关资料；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、列

2、出标准的元件清单；5、制作并调试电路，进行测试，得到想要的波形。6、总体电路及总体电路原理相关说明；7、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。设计说明书字数不得少于3000字。参考文献[1]万臣主编.《模拟电子技术基础实验与课程设计》.:工程大学出版2001.3[2]明发等编.《低频电子线路实验》.:暨南大学，2001.10[3]志军主编．《模拟电路实验教程》．：清华大学,2005.5[4]康华光．电子技术基础（模拟部分）（第四版）．：高等教育，2005.7[5]舒庆莹．凌玲．模拟电子技术基础实验．：理工大学，2008.2..

3、..目录目录1第1章引言1第2章基本原理12.1基本文氏振荡器12.2振荡条件2第3章参数设计及运算53.1结构设计53.2参数计算6第4章仿真效果与实物9心得体会10参考文献10..第1章引言无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。....第2章基本原理2.1基本文氏振荡器基本文氏电桥反馈型振荡电路如图1

4、所示，它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成，施加正反馈就产生振荡。运算放大器施加负反馈就为放大电路的工作方式，施加正反馈就为振荡电路的工作方式。图中电路既应用了经由R3和R4的负反馈，也应用了经由串并联RC网络的正反馈。电路的特性行为取决于是正反馈还是负反馈占优势。图2-1将这个电路看作一个同相放大器，它对Vp进行放大，其放大倍数为在这里为了简化我们假设运算放大器是理想的。令，R1=R2=R,C1=C2=C。反过来，Vp是由运算放大器本身通过两个RC网络产生的，其值为VP=[ZP/(ZP+Z1)]Vo。式中Z

5、p=R∥﹙1/j2πfC﹚，。展开后可以得到上式中。信号经过整个环路的总增益是或者表示为..这是一个带通函数，因为它在高频和低频处均趋于零。它的峰值出现在处，其值为为实数表明了一个频率为的信号经过环回路一周后，其净相移为零。根据的大小，可有三种不同的可能性：﹤1，也就是A＜3V／V。从直观上即可看出，这一扰动每次环绕回路后均会被减小，直至其降到零为止。这时可以认为回路的负反馈（通过）胜过了正反馈（通过），使其成为一个稳定的系统。﹥1，也即A＞3V／V。这时正反馈超过了负反馈，说明频率为的扰动会被再生的放大，导致整个电路进入一

6、个幅度不断增长的震荡过程中。此时电路时不稳定的。=1，或A=3V／V。这种情况称为中性的稳定状态，因为此时正负反馈量相等。任何频率为的扰动首先被放大3V／V倍，然后再缩小1/3V／V，这就说明一旦电路工作它就会无限的持续下去2.2振荡条件放大电路的反馈回路网络采用R和C串并联回路，具有频率选择性，由和设定放大电路的增益。图2-2..图1的电路可以考虑为四端子桥式网络，电路平衡的条件是运算放大器各自输入端的电位相等，即。图2中运算放大器的同向输入端电压等于RC网络构成的分压电路的分压比与输出电压相乘的电压，即反向输入端电压为：

7、若运算放大器的放大倍数足够大，则和相等，因此，仅取实部为（振幅条件）若虚部为0，求出谐振频率，则有由此得到（频率条件）由于一般取，则得到振幅条件频率条件根据以上的计算，振荡开始的振幅条件为A≥3，即运算放大器的增益为3倍以上就能振荡。因此，改变振幅稳定电路的电阻和中的任何一个，若控制A≈3，就成为一个振荡电路。..第3章参数设计及运算3.1结构设计为了使文氏电桥振荡电路能产生振荡，非常重要的是正反馈的作用是输出不饱和，为此，在负反馈侧接入限幅和自动增益控制电路。最简单的就是接入二极管。图3-1如图3所示电路，应用了一个简单的

8、二极管-电阻器网络来控制的有效值。信号较小时不起作用。从而有／＞2，也就是说此事振荡在积累。当振荡不断地增长，这两个二极管以交替半周导通的方式逐渐进入导通状态。在二极管充分导通的限制下，会变小使／﹤2。然而，在此极限值到达之前，振幅会自动地稳定在二极管导通的某个中间电平上，正好满足／=2。