实验八 RC正弦波振荡器

实验目的：

1. 熟悉仿真软件MULTISIM的使用，掌握基于软件的电路设计和仿真分析方法。 2. 熟悉POCKETLAB硬件实验平台，掌握基于功能的使用方法。 3. 掌握RC正弦波振荡器的设计和分析方法。 4. 掌握RC正弦波振荡器的安装与调试方法。

实验内容： 一.仿真实验

1. RC相移振荡电路如图8-1所示，在MULTISIM中搭建其开环分析电路，理解起振和稳定

的相位条件与振幅条件。

图8-1 RC相移振荡电路

所以f=649.7HZ

所以放大器的增益绝对值大于29.

图8-3 RC相移振荡电路开环仿真图 图8-4 RC相移振荡电路开环仿真幅频图和相频图 由幅频特性曲线图可知，该电路的振荡频率为640.4004HZ。 2. 在MULTISIM中搭建8-1电路，进行瞬态仿真。

所以

=19.89*10^-5

意向网络增益为1/3，所以为满足起振条件，基本放大器增益应大于3.

表8-1 RC相移振荡电路振荡频率 振荡频率 计算值 649.7HZ 仿真值 628.099HZ 实测值 633HZ

3. 将8-1电路振荡频率增加或减小10倍，重新设计电路参数。 表8-2 RC相移振荡电路振荡频率

改动原件 R C 改动前 R=10k C=10nF 频率减小10倍 R=100k;R20=3000k C=100nF 60.84HZ C=1nF

频率增加10倍 C=1nF 6．08kHZ

C=100nF

R=100K

4. 调试修改文氏电桥振荡器，进行瞬态仿真。

表8-3 文氏电桥振荡电路振荡频率 C1(uF) 0.01 表8-4 文氏电桥振荡电路振荡频率 振荡频率 设计值 800HZ 仿真值 791.76HZ 实测值 830HZ R1(K) 20 R2(K) 10 R3(K) 4.7 R4(K) 16.8 图8-5 文氏电桥振荡器瞬态波形图 图8-6 文氏电桥振荡器频谱图 一．

硬件实验

1. 电路连接 2. 瞬态波形观测 3. 频谱测量

图8-7 RC电路瞬态波形图 图8-8 RC电路频谱图 4. 按以上步骤对文氏电桥电路进行相应硬件实验

图8-9 文氏电桥振荡器瞬态波形图 图8-10 文氏电桥振荡器频谱图 实验思考：

1. 将8-1所示电路中的C从10nF改为0.1nF后，进行仿真，结果如何？请解释原因。 根据仿真曲线可以看出波形有些失真。wVom>SR，即频率太高，导致了波形失真。

2. 在思考1的基础上，将运放从OP31改为741后，再进行仿真，结果如何？请解释原因。

（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。）可改变那些参数使该电路能再次起振呢？ 开环仿真幅频、相频曲线如下：

当相移为360度时，环路增益大于1，可以振荡，振荡曲线如下：