文氏桥电路产生正弦波,方波要点.pdf
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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 姓名班级指导老师 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 1001KHz 2、 幅度为 2.5V 3、 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
2、说明; 4、 列出标准的元件清单; 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 李万臣主编 . 模拟电子技术基础实验与课程设计. 哈尔滨 : 哈尔滨工 程大学出版 2001.3 2 沈明发等编 . 低频电子线路实验 . 广州: 暨南大学出版社, 2001.10 3 刘志军主编模拟电路实验教程 北京:清华大学出版社 , 2005.5 4 康华光电子技术基础(模拟部分)(第四版)武汉:高等教育出版 社,2005.7 5 舒庆莹凌玲模拟电子技术基础实验武
3、汉:武汉理工大学出版社, 2008.2 目录 目录 1 第 1 章 引言 1 第 2 章 基本原理 2 2.1基本文氏振荡器 2 2.2振荡条件 2 第 3 章 参数设计及运算 4 3.1结构设计 4 3.2参数计算 5 第 4 章 仿真效果与实物 8 心得体会 9 参考文献 9 综合课程设计说明书 1 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。 综合课程
4、设计说明书 2 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 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 o3 p4 VR A1 VR 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
5、放大器本身通过两个RC 网络产生的, 其值为 VP=Z P/(ZP+Z1)Vo。式中 Zp=R 1/j2fC, Z1/2 s RjfC 。展开后可以得到 o p00 V1 V3/ Bjf jffff 上式中 0 1/ 2ffC 。信号经过整个环路的总增益是 TjfAB 或者表示为 综合课程设计说明书 2 34 00 1/ 3/ RR Tjf jffff 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 0 ff 处,其值为 34 1/ 3 RR Tjf T jf为实数表明了一个频率为 0 f 的信号经过环回路一周后,其净相移为零。 根据T jf的 大小,可有三种不同的可能性: T
6、 jf1,也就是A3VV。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 34 RR和)胜过了正反馈(通 过 s Z p Z和) ,使其成为一个稳定的系统。 T jf1,也即 A3V V。这时正反馈超过了负反馈,说明频率为 0 f 的扰动会被再 生的放大,导致整个电路进入一个幅度不断增长的震荡过程中。此时电路时不稳定的。 T jf=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 0 f 的扰动首先被放大3VV 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
7、 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 3 R 和 4 R 设定 放大电路的增益。 图 2-2 综合课程设计说明书 3 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 ii ee 。 图 2中运算放大器的同向输入端电压 i e 等于 RC 网络构成的分压电路的分压比与输出电 压 o e 相乘的电压,即 12 2112 o i RC 1 21RCC R e e 1jC R 反向输入端电压 i e 为: 4 io 34 R ee RR 若运算放大器的放大倍数足够大,则 i e 和 i e 相等,因此,仅取实部为 3412
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