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电子电路设计实验LAB4正弦波振荡器设计2016

华侨大学电子工程系

电子电路设计实验模数电技术

Lab # 4

正弦波振荡器设计

实验时间2016 年第周机电信息实验大楼Ａ526

文档名称正弦波振荡器设计

文档类型实验教学文档

文档撰写 HWW

文档版本 Ver：1.2

更新时间 2014.04.15

更新内容结构调整，优化已知错误

文档更新新建文档，配套实验报告

支持软件 NI Multisim 12

适用专业电子信息工程/集成电路设计专业华侨大学厦门专用集成电路与系统重点实验室

国立华侨大学

信息科学与工程学院电子工程系

电子电路设计实验模数电技术

#4 正弦波振荡器设计

实验指导教师：HWW

实验时间：：2016- - ： - ：地点：机电信息实验大楼Ａ526

实验要求说明：

1.完成实验报告内容中的预习部分的内容

2.独立完成实验，实验中不清楚的可以相互讨论或询问指导老师

3.数据严禁抄袭，发现抄袭现象，抄袭者和被抄袭者本次实验都得0分

4.实验需要先打印实验报告第一页，用于实验数据签字确认，实验完成后经实验指导老师签字后方可离开。数据记录中因为存在仿真波形抓取，所以等实验完成后再打印实验报告后几页。

5.本次实验的实验报告(封面+实验内容装订一起)在下次实验课时一起缴交

正弦波振荡器概述

运放振荡器是有意设计成维持不稳定状态的电路，可以用来产生均匀的信号，这种均匀的信号可以在许多运用中作为基准信号：比如可以应用在音频电路、函数发生器、数字系统和通信系统。振荡器可以分为两大类：正弦波振荡器和张弛振荡器、正弦波振荡器由放大器和RC或LC电路构成，这种振荡器的频率是可调的；正弦波振荡器也可以使用晶振构成，但是晶振的振荡频率是固定的。弛张振荡器可以用来产生三角波、锯齿波、方波、脉冲波或指数型波形。本实验讨论的是正弦波振荡器的设计。

运放的正弦波振荡器的工作不需要外加输入信号，这种振荡器利用了正反馈或负反馈的某些组合把运放驱动到不稳定的状态，这样输出就不断的来回翻转。振荡的幅度和频率可以通过围绕中心运放的那些无源和有源器件共同设定。

需要注意的是运放的振荡器被限制在频谱的低频区，因为运放没有足够的带宽以实现高频下的低相移。电压反馈运放被限制在很低的数千赫范围，因为开路的主极点可以低到10Hz。晶振可以拥有高到数百兆赫的高频范围。

图4.1 带有正反馈或负反馈的反馈系统

图4.1所示电路表示的是一个带负反馈的系统，其反馈系统的表达式为

1OUT IN V A V A β

=+振荡器的操作不需要外加输入电压，它是反馈网络所组成的输出信号的一部分用于作为输入信号，是正反馈作用下的噪声电压为电路提供看最初的启动信号，经过一阵时间后，输出逐渐建立起来，电路便开始振荡，而振荡频率是由电路元件设定的。

振荡的形式是因为反馈系统未能找到一个稳定的状态，也就是说它的传递函数未能满足，当反馈系统的表达式中的分母等于0时，系统就变成不稳定。也就是说

10A β+=就表示1A β=?。因此设计振荡器的关键是保证1A β=?，这个条件称为Barkhausen criterion （巴克豪森准则）。这个准则要求环路增益为1，而且相应的相移为180°，这个180°就是表达式中的那个负号。一旦电路的相移为180°，环路增益为1，不稳定系统的输出电压就奔向无穷大(但是受电源电压限制)，当输出电压接近电源一个端电压时，放大器中的有源器件就会改变增益，因而改变了A 值，使得1A β≠。因此，向无穷大电压的变化速度就开始减慢，并最终停了下来。此时，可以发生三种情况：

(1)处于饱和或截止状态的非线性可以使系统变得稳定，并锁定在电源的一个端电压上。

(2)原先的充电电荷可以使系统进入饱和(或截止)并保持一段很长的时间，然后回到线性区，再奔向电源的另一个端电压。这种情况将产生高度失真的振荡(通常为准方波)由此生成的振荡器就叫驰张振荡器

(3)系统保持在线性状态，并改变方向，奔向电源的另一个端电压，这种情况则产生正弦波振荡器。

注意在设计正弦波振荡器时，由于等式中的180°相移是由有源和无源元件引起的，就是理想的反馈电路一样，希望设计的振荡器的相移也被做成取决于无源元件，同时把有源元件提供的相移尽可能降低到最小，因为有源元件的相移会随温度和工艺偏差而发生变化。因为需要把运放选择在振荡频率上几乎没有或者完全没有相移，这些约束条件使得振荡器只能工作在相对很低的频率区。

单极点的RL 和RC 电路可以提供90°的相移，由于产生振荡需要180°相移，所以在振荡器设计中必须至少使用两个极点。一个LC 电路有2个极点，因此两个极点可以产生180°相移。本实验不考虑LC 和LR 振荡器，因为低频电感价格昂贵、体积也很多，而且LC 振荡器一般设计成高频应用，超过了电压反馈运放的频率范围。

振荡频率是由相移确定的，因为电路总是振荡在累积相移达到180°的频率上，相位对于频率的变化率/d d ?ω则确定了频率的稳定性。振荡频率的稳定性很大程度上取决于相移等于180°上那个频率点的相位变化率。当频率指标很严格时，就要求在180

°相移处很小的

频率偏移d ω能够引起很大的相移变化d ?。图4.2所示，虽然两级RC 的串联最终可以提供180°相移，但是在振荡频率点/d d ?ω低得无法接受。因此，2级RC 串联而成的振荡器有很差的频率稳定性，相对而言，4级RC 串联而成的振荡器就是相对稳定的振荡器结构。

4.2 RC 级的相位曲线

振荡器在振荡频率点的增益必须等于1(1A β=),通常只要增益大于1电路即变成稳定而停止振荡，但是当增益超过1而且相移为-180°时，有源器件的非线性会使增益降低到1，因而电路会继续振荡。所以这里出现了一个相互冲突的选择：为了达到可靠性，我们要求吧最坏情况下的标称增益设计成大于1，但是过量的增益又会引起输出正弦波的较大失真。增益太低时，振荡会在最坏情况下停止振荡；当增益太高时，输出波形看起来就不像正弦波，更像方波。失真的直接原因是放大器受到了太大增益的过度驱动，因此在低失真振荡器中，增益必须严格控制。

在很多教科书中，一直假设运放具有无限大的带宽，因而运放的输出不随着频率的变化，但是实际上，电路的环路增益与频率有关。系统的带宽c f 被规定为闭环增益CL A 与开环增益OL A 滚降曲线的交点。其实在这个频率点上的CL A 已经衰减了3dB,运放在这一个频率点上提供了45°相移。大多数运放都是有补偿的，而且在3dB ω处会有大于45°的相移。所以运放应该被选择为它的增益带宽至少在频率的10倍以上。

图4.3运放的频率响应

振荡器电路分析

振荡器是由正负反馈各种组合结构构成的，其框图结构是基本负反馈放大器中增加了一个正反馈环路。

图4.4 振荡器框图

带有正负反馈的运放的一般形式如图4.5所示。

图4.5 带有正负反馈运放的电路形式

分析的第一步是在环路的某一点把环路断开，但不能改变电路增益，如图6.5所示X点处

断开，然后把测试信号V TEST 加到断开的环路上，再测量此时输出电压V OUT 。

图4.6 环路增益计算时的等效电路

434

(TEST Z V V Z Z +=+ 121(OUT Z Z V V Z ++= 因此有31341

()(OUT TEST V Z Z V Z Z Z +=+2)Z 在某些振荡器电路中，如相移振荡器，一般使用负反馈，因此反馈因子20β=，某些振荡器如文氏电桥，同时使用了正负反馈以达到恒定的振荡状态。在实验中，将进行各种正弦波振荡器设计(LC 、RL 正弦波振荡器在高频电子线路里面涉及)。

实验４.1 文氏电桥振荡器

文氏电桥振荡器是最简单最著名的振荡器之一，被广泛运用于音频电路，电路结构如图

4.7所示，电路只有几个元件，却有很好的频率稳定性，主要缺点是输出振幅达到了电源电压，

引起输出失真。

图6.7 文氏电桥电路

,,(1/G F 从图中可以看出12311)Z R Z R Z R sC ==+422(||1/)

，Z R sC ==把环路在输出与Z3处断开，V TEST 加在Z3上，然后计算V OUT 。

24222341221()1([1()(1TEST TEST R Z R C s V V V R Z Z R ])R C s C s ++==++++

1212221111TEST V 1

R C V R C s R R C s C +=++++把0121221

11,,s j R C R ωωω===C 代入上式，其中0ω为振荡频率12022110

11(TEST V R C V j R C )ωωωω+=+++?1ω表示零点中的电容，2ω表示极点电容，必须各自贡献90°相移，才能构成振荡于0ω频率下所需要的180°。这就要求121,C C R R 2==，这样得出的1

β=0000

113

1(TEST V R C V j R C ωωωω+==+++?)3电路中负反馈的增益A 必须设定成||1A A β=?=

设计无源器件值使振荡频率为01

22c c f f RC

ωππ=?=文氏电桥中如果运放使用单电源，则VREF 用于调整把运放的轨到轨输出电压偏置到单电源电压的中间值，如果是使用正负电源，则VREF 接地。

如图所示，将振荡频率设计为1.56kHz

图4.8 1.6kHz文氏电桥正弦波振荡电路

注意：

Aβ增益设计一般要略大

①由于运放存在一定输入、输出阻抗，会影响环路增益，所以||

于1，但是要小心，太大会导致输出失真，微调RF电路让输出峰峰值大约为10-15V。

②瞬态仿真时，开始电路可能不会振荡，经过一定时间后才会正常起振。需要将初始条件设置为零，设置合理的起始和结束时间，为了保证精度，最小时间点数量可以选择10000或者更高。起始时间可以先设置为0.等确定振荡稳定的大概时间后，再把起始时间修正。

③如果电路无法振荡，请适量增大RF值，摆幅失真请适量减小RF值。

修正后的仿真结果如下：峰峰值为17.5V(实验中请将其稳定在10-15V期间)，频率为1.544k（3.088k/2），如果振荡频率误差超过1kHz请微调修改无源器件，将频率稳定回设计值。

①根据附录给定指标设计文氏电桥振荡器电路

②输出峰峰值10-15V，不足或已经明显失真的微调电路进行调整

③频率误差不能超过指标1kHz，超过的微调电路进行调整

④输出波形需抓出稳定波形，如上图所示，抓出峰峰值、频率(半波周期1/dx)

实验４-2 相移振荡器

相移振荡器具有很好的频率稳定性，同文氏电桥振荡器相比失真也较小。相移振荡器可以使用单运放后面使用串联RC得到稳定的振荡频率(如图4.9所示)。但是由于各个RC电路之间不是相互独立，会互相影响，所以一般各个RC之间使用缓冲的运放隔离开(如图4.10蓝色框图所示)。在相移振荡器中

1()1A A RCs β=+

设计每一级的相移为-60°时，环路的相移就是-180°，而这时的频率

tan 60 1.732 1.732

22c c f f RC RC R ωππ===?=D C 此时3311()()11 1.7328A

A A A A RCj j βω===?++8= R C R C R

R G R 图4.9 相移正弦波振荡器

C F

G R R

C R

F R 1

G R

图4.10 相移正弦波振荡器(带缓冲)

如图所示，带缓冲级的相移振荡器失真很小，远小于未加振幅的稳定的文氏电桥振荡器。由于输出正弦波的峰峰值较小，有时会加入放大电路对产生的正弦波进行放大，如图4.10紫色方框所示，加入放大电路是否会对振荡周期造成影响，如果会影响又该如何设计放大电路。

根据要求，设计电路 ①根据附录给定指标设计相移振荡器电路

②输出峰峰值10-15V ，不足的设计放大电路进行放大，不足或已经明显失真的微调电路进行调整

③频率误差不能超过指标1kHz ，超过的微调电路进行调整

④输出波形需抓出稳定波形，如上图所示，抓出峰峰值、频率(半波周期1/dx)

实验４.3 布巴正弦波振荡器

布巴振荡器(Bubba)是另外一种振荡器(图4.11)，它利用四运放封装的优点而产生了一些独特的优点。四级RC 需要每级45°相移，所以这种振荡器具有极好的/d d ?ω，获得最小的频率漂移。由于每一级RC 提供了45°的相移，每隔一级取出的输出便构成了低阻抗的正交输出，当从每一个运放取出一个输出时，这个电路可以提供四个45°相移的正弦波。 R

R G R R C R

R C

SIN

V COS V

图4.11布巴正弦波振荡器

根据要求设计电路： ①根据附录给定指标设计相移振荡器电路

②输出峰峰值10-15V ，不足的设计放大电路进行放大，不足或已经明显失真的微调电路进行调整

③频率误差不能超过指标1kHz ，超过的微调电路进行调整

④输出波形需抓出稳定波形（正弦、余弦），如上图所示，抓出峰峰值、频率(半波周期1/dx)

实验４.4 正交振荡器正交振荡器(Quadrature oscillator)是另一种形式的相移振荡器，其中的三个RC 级被连线接成使每一级都能提供90°相移，这样可以同时给出正弦和余弦波形的输出(输出成正交，即存在90°相位差)。以其它相移振荡器相比，这是个突出的优点。这种正交振荡器的想法的依据是正弦波经过2次积分后就变成同频率同相位但负向的正弦波。因此把第二个积分输出反相后，就可以以正反馈的形式加于环路，以此产生振荡。

C 1

R 2

R 2C 3

R 3C SIN

V COS

电路的环路增益3311332211()[(1R C s A A R C s R C s R C s β])

+=+

当时112233R C R C R C ==21()A A RCs

β=当1RC

ω=时，形成振荡条件因此振荡出现在12c f RC

ωπ==处。这种结构的电路缺点是输出都有较大的失真，调节增益可以增加幅度，但是代价是损失带宽。

①根据附录给定指标设计相移振荡器电路

②频率误差不能超过指标1kHz ，超过的微调电路进行调整

④输出波形需抓出稳定波形(正弦、余弦)，如上图所示，抓出峰峰值、频率(半波周期1/dx)参考文献

[1]黄智伟李传琦邹其洪编 . 基于NI Multisim 的电子电路计算机仿真设计与分析 . 电子工业出版社. 2008

[2]王连英 . 基于Multisim 10的电子仿真实验与设计 . 北京邮电大学出版社.2009

[3]许晓华何春华 . Multisim 10 计算机仿真及应用 . 清华大学出版社 .

[4]Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock 著，张为译，微电子电路设计，电子工业出版社，第四版，2013，PP603

[5]Bruce Carter ,Ron Mancini 编，姚剑清译，运算放大器权威指南，人民邮电出版社，第三版，2011，PP256-306

附录：实验设计指标

实验4正弦波振荡器设计实验设计指标要求(振荡频率单位kHz)

文氏电桥

学号个位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

振荡频率10 20 30 40 50 50 40 30 20 10 学号十位为1、3、5的同学在学号个位数对应的振荡频率加上5,

如：学号XXXX13，设计振荡频率为35kHz

学号XXXX24，设计振荡频率为40kHz

学号个位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 相移振荡

振荡频率50 40 30 20 10 60 50 40 30 20 学号十位为0、2、4、6的同学在学号个位数对应的振荡频率加上5,

如：学号XXXX13，设计振荡频率为30kHz

学号XXXX24，设计振荡频率为25kHz

布巴振荡

学号个位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

振荡频率50 40 30 20 10 60 50 40 30 20 学号十位为0、2、4、6的同学在学号个位数对应的振荡频率加上5,

如：学号XXXX13，设计振荡频率为30kHz

学号XXXX24，设计振荡频率为25kHz

正交振荡

其余

学号十位 0 1 2 3 4 5 6

振荡频率 2 4 6 8 10 12 14 15

压控振荡器实验报告

微波与天线实验报告实验名称：压控振荡器实验指导：黎鹏老师一、实验目的： 1.了解变容二极管的基本原理与压控振荡器的设计方法。 2.利用实验模组的实际测量使学生了解压控振荡器的特性。 3.学会使用微波软件对压控振荡器进行设计和仿真，并分析结果。二、预习内容： 1．熟悉VCO的原理的理论知识。 2．熟悉VCO的设计的有关的理论知识。

三、实验设备：项次设备名称数量备注 1 MOTECH RF2000 测量仪1套亦可用网络分析仪 2 压控振荡器模组1组RF2KM9-1A 3 50Ω BNC及1MΩ BNC 连接线4条CA-1、CA-2 、CA-3、CA-4 4 直流电源连接线1条DC-1 5 MICROWAVE软件1套微波软件四、实验步骤 1、硬件测量： 1．对MOD-9,压控振荡器的频率测量以了解压控振荡电路的特性。 2．准备电脑、测量软件、RF-2000,相关模组，若干小器件等。 3．测量步骤: MOD-9之P1端子的频率测量： ⑴设定 RF-2000测量模式：COUNTER MODE. ⑵用DC-1连接线将RF-2000后面12VDC 输出端子与待测模组之12VDC 输入端子连接起来。 ⑶针对模组P1端子做频率测量。 ⑷调整模组之旋钮，并记录所量测频率值：最大_623_______ MHZ。最小___876_____ MHZ。 4．实验记录：填写各项数据即可。 5．硬件测量的结果建议如下为合格： RF2KM9-1A MOD-9 fo 600-900MHZ Pout≥5dBm 6．待测模组方框图: 2、软件仿真： 1、进入微波软件。 2、在原理图上设计好相应的电路，设置好端口，完成频率设置、尺寸规范、器件的加载、仿真图型等等的设置。

电力电子电路分析与仿真实验报告模板剖析

电力电子电路分析与仿真实验报告学院：哈尔滨理工大学荣成学院专业：班级：姓名：学号：年月日

实验1降压变换器一、实验目的：设计一个降压变换器，输入电压为220V，输出电压为50V，纹波电压为输出电压的0.2%，负载电阻为20欧，工作频率分别为220kHz。二、实验内容： 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。三、实验用设备仪器及材料： MATLAB仿真软件四、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

3．仿真模型如图所示。六、参数设置七、仿真结果分析

实验2升压变换器一、实验目的：将一个输入电压在3~6V的不稳定电源升压到稳定的15V，纹波电压低于0.2%，负载电阻10欧，开关管选择MOSFET，开关频率为40kHz,要求电感电流连续。二、实验内容： 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。三、实验用设备仪器及材料： MATLAB仿真软件五、实验原理图：五、实验方法及步骤： 1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2．提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器，在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

LC振荡器的实验报告

河海大学计算机与信息学院高频电子电路课程实践报告西勒高频振荡器的制作指导老师: 朱昌平、张秀平、殷明授课班号: 202601 姓名: 陈强学号: 1062310211

我先通过上网寻找资料，找相关的原理图，再通过书本上的原理，进行一定的改进，电路除了采用两个将达的电容C3、C9以外，还把基本型的电容反馈线路集电极——基极支路改用LC并联回路再与C4串联，从而叫做西勒电路。运用Multisim软件进行仿真，刚开始只出来8M左右的波形，后来我通过调节相应电容C5和电感L1的大小，提高了频率大小。最高可以达到22M左右，但同时导致的后果是电压幅值变小。再提高，就会出现波形失真。对于这个问题，请教了老师与学长，到目前为止还没有解决。

对于电路图的绘制，由于我大一时就学习了Protel ，所以上手很快，仿照仿真图，把原理图规则清楚的画出来（见上图），对于西勒振荡器里面的一些元器件，都是很常见的，所以免去了自己画封装的步骤。然后转换成PCB ，通过排版，调整，设计，主要问题是对于贴片的处理，之前没有做过贴片的板子，所以问了学长如何处理，知道了这方面的知识。画板子的总体速度比较快。以上是最后得到的PCB 。

三．电路硬件制作与调试元器件列表：LED、单排针、双排针、单插排、9V直流电源贴片电阻：10K、47Ω、1K、4.7K、100K 电位器：503、102 贴片电容：103P、102P、104P、1PF、220PF、510PF 电解电容：47μF 三极管：9018NPN 电感：1μH定值电感、绕制电感首先用油纸打印PCB，接着轧板子，打孔；然后对照着原理图和PCB焊接电路板。个人觉得最容易出错的一步是焊接贴片，电容贴片没有标注大小，特别容易错，所以一定要特别小心。由于我之前有过焊板子的经历，这一步骤相对比较顺利。焊好板子后，就进行电路板的初步调试，用万用表依次测试板子的通断，排除虚短续断的出现，确保之后调试的成功。通过调试发现必须要把电位器102调成0Ω，即顺时针旋转调节集电极偏置电阻R20,听到有滑丝声（即电阻值为0Ω）时停止。然后就可以接通电源，进行下一步的调试——电压。插入1μH 电感，测集电极电压应该与电源电压大小相近，接着测试基极偏置电压，通过不断的调节发现，在电压值为5-6V左右时达到三极管9018的放大区工作点。所以需要旋转基极偏置电阻R2,调节基极偏置电压,用万用表测量,使其电压达到5-6V，这样，就可以用示波器测量输出端P21是否有高频振荡信号。

实验六 RC桥式正弦波振荡器

实验六RC桥式正弦波振荡器一、实验目的 1．研究RC桥式振荡器中RC串、并联网络的选频特性。 2．研究负反馈网络中稳幅环节的稳幅功能。 3．掌握RC桥式振荡器的工作原理及调测技术。二、实验原理 RC桥式振荡器的实验电路如图1所示。图（b）Multisim仿真电路图图1 RC桥式振荡器该电路由三部分组成：作为基本放大器的运放；具有选频功能的正反馈网络；具有稳幅功能的负反馈网络。 1．RC串并联正反馈网络的选频特性。电路结构如图2所示。一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈网络的反馈系数表达式： 1

2 RC j R C j R RC j R C j R C j R C j R Z Z Z V V F i F ωωωωωω++ ++=++=+==1111//11// 212 ()()RC j RC j RC j RC RC j RC j RC j RC j RC j RC j R C j RC j RC j R ωωωωωωωωωωωωω++=+-+=++=++++=131 2111112 2 令RC 10= ω，则上式为? ?? ? ??-+=ωωωω0031j F 由上式可得RC 串并联正反馈网络的幅频特性和相频特性的表达式和相应曲线（如图 3和图4所示）。 2 002 31 ? ?? ? ??-+=ωωωωF 3 arctg 0ω ωωωφ--=?F 图4 相频特性曲线图3 幅频特性曲线

3 I I D1D1图5 由特性曲线图可知，当ω＝ω0时，正反馈系数达最大值为1/3，且反馈信号与输入信号同相位，即φF ＝0，满足振荡条件中的相位平衡条件，此时电路产生谐振ω＝ω0＝1/RC 为振荡电路的输出正弦波的角频率，即谐振频率f o 为 RC f o π21 = 当输入信号i V 的角频率低于ω0时，反馈信号的相位超前，相位差φF 为正值；而当输入信号的角频率高于ω0时，反馈信号的相位滞后，相位差φF 为负值。 2、带稳幅环节的负反馈支路由上分析可知，正反馈选频网络在满足相位平衡的条件下，其反馈量为最大，是三分之一。因此为满足幅值平衡条件，这样与负反馈网络组成的负反馈放大器的放大倍数应为三倍。为起振方便应略大于三倍。由于放大器接成同相比例放大器，放大倍数需满足 VF A =1+31 ≥R R f ，故1 R R f ≥2。为此，线路中设置电位器进行调节。为了输出波形不失真且起振容易，在负反馈支路中接入非线性器件来自动调节负反馈量，是非常必要的。方法可以有很多种。有接热敏电阻的，有接场效应管的（压控器件），本实验是利用二极管的非线性特性来实现稳幅的。其稳幅原理可从二极管的伏安特性曲线得到解答。如图5所示。在二极管伏安特性曲线的弯曲部分，具有非线性特性。从图中可以看出，在Q 2点，PN 结的等效动态电阻为22Q di dv r D D d =；而在Q 1 点,PN 结的等效动态电阻为1 1Q di dv r D D d =；显然， 1d r >2d r ；也就是说，当振荡器的输出电压幅度增大时，二极管的等效电阻减少，负反馈量增大，从而抑制输出正弦波幅度的增大，达到稳幅的目的。通过R p 调节负反馈量，将振荡器输出正弦波控制在较小幅度，正弦波的失真度很小，振荡频率接近估算值；反之则失真度增大，且振荡

BZ振荡反应-实验报告

B-Z 振荡反应实验日期：2016/11/24 完成报告日期：2016/11/25 1 引言 1.1 实验目的 1. 了解Belousov-Zhabotinski 反应（简称B-Z 反应）的机理。 2. 通过测定电位——时间曲线求得振荡反应的表观活化能。 1.2 实验原理对于以B-Z 反应为代表的化学振荡现象，目前被普遍认同的是Field ，kooros 和Noyes 在1972年提出的FKN 机理，，他们提出了该反应由萨那个主过程组成：过程A ① ② 式中为中间体，过程特点是大量消耗。反应中产生的能进一步反应，使有机物MA 如丙二酸按下式被溴化为BrMA, (A1) (A2) 过程B ③ ④ 这是一个自催化过程，在消耗到一定程度后，才转化到按以上③、④两式进行反应，并使反应不断加速，与此同时，催化剂氧化为。在过程B 的③和④中，③的正反应是速率控制步骤。此外，的累积还受到下面歧化反应的制约。 ⑤ 过程C MA 和使离子还原为，并产生（由）和其他产物。这一过程目前了解得还不够，反应可大致表达为： ⑥2++f +2+其他产物式中f 为系数，它是每两个离子反应所产生的数，随着与MA 参加反应的不同比例而异。过程C 对化学振荡非常重要。如果只有A 和B ，那就是一般的自催化反应或时钟反应，进行一次就完成。正是由于过程C ，以有机物MA 的消耗为代价，重新得到和，反应得以重新启动，形成周期性的振荡。 322BrO Br H HBrO HOBr --+++→+22HBrO Br H HOBr -+++→2 HBrO Br - HOBr 22HOBr Br H Br H O -+++→+2Br MA BrMA Br H -+ +→++32222BrO HBrO H BrO H O -++++342222222BrO Ce H HBrO Ce ++ ++→+Br - 2 HBrO 3Ce + 4Ce + 2 HBrO 232HBrO BrO HOBr H -+ →++BrMA 4Ce + 3Ce + Br - BrMA 4Ce + MA BrMA →Br - 3Ce + 4Ce + Br - BrMA Br - 3Ce +

北航电子电路设计训练模拟分实验报告

北航电子电路设计训练模拟部分实验报告

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电子电路设计训练模拟部分实验实验报告

实验一：共射放大器分析与设计 1.目的：（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。（3）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。（4）观察失真现象，了解其产生的原因。图 1 实验一电路图 2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。（6）请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。） 3.实验结果及分析：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为：

RC正弦波振荡器设计实验

综合设计正弦波振荡器的设计与测试一．实验目的 1．掌握运用Multisim 设计RC 振荡电路的设计方法 2．掌握RC 正弦波振荡器的电路结构及其工作原理 3．熟悉RC 正弦波振荡器的调试方法 4．观察RC 参数对振荡器的影响，学习振荡器频率的测定方法二．实验原理在正弦波振荡电路中，一要反馈信号能够取代输入信号，即电路中必须引入正反馈；二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。正弦波振荡的平衡条件为：.. 1AF = 起振条件为.. ||1A F > 写成模与相角的形式：.. ||1A F = 2A F n πψ+ψ=（n 为整数）电路如图1所示： 1．电路分析 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，图中RC 选频网络形成正反馈电路，决定振荡频率0f 。1R 、f R 形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，1D 、2D 是稳幅元件。该电路的振荡频率： 0f =RC π21 ① 起振幅值条件：311 ≥+ =R R A f v ② 式中 d f r R R R //32+= ，d r 为二极管的正向动态电阻 2．电路参数确定（1）根据设计所要求的振荡频率0f ，由式①先确定RC 之积，即 RC= 21f π ③ 为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻i R 和输出电阻o R 的影响，应使

R 满足下列关系式：i R >>R>>o R 一般i R 约为几百千欧以上，而o R 仅为几百欧以下，初步选定R 之后，由式③算出电容C 的值，然后再算出R 取值能否满足振荡频率的要求（2）确定1R 、f R ：电阻1R 、f R 由起振的幅值条件来确定，由式②可知f R ≥21R ，通常取f R =（2.1~2.5）1R ，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，电路还应满足直流平衡条件，即： R=1R //f R （3）确定稳幅电路：通常的稳幅方法是利用v A 随输出电压振幅上升而下降的自动调节作用实现稳幅。图1中稳幅电路由两只正反向并联的二极管1D 、2D 和电阻3R 并联组成，利用二极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3R 。实验证明，取3R ≈d r 时，效果最佳。三．实验任务 1．预习要求（1）复习RC 正弦波振荡电路的工作原理。（2）掌握RC 桥式振荡电路参数的确定方法 2．设计任务设计一个RC 正弦波振荡电路。其正弦波输出要求：（1）振荡频率：接近500Hz 或1kHz 左右，振幅稳定，波形对称，无明显非线性失真（2）* 振荡频率：50Hz~1kHz 可调，其余同（1）四．实验报告要求 1．简述电路的工作原理和主要元件的作用 2．电路参数的确定 3．整理实验数据，并与理论值比较，分析误差产生的原因 4．调试中所遇到的问题以及解决方法五．思考题 1．在RC 桥式振荡电路中，若电路不能起振，应调整哪个参数？若输出波形失真应如何调整？ 2．简述图-1中21D D 和的稳幅过程。六．仪器与器件仪器：同实验2 单管器件：集成运算放大器μA741 二极管 1N4001 电阻瓷片电容若干

电子电路实验报告

.东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称：电子电路实践第三、四次实验实验名称：单级低频电压放大器院（系）：专业：姓名：学号：实验室：105 实验组别：无同组人员：无实验时间：2012年4月15日2012年4月22日评定成绩：审阅老师：

实验目的： 1、掌握单级放大电路的工程估算、安装和调试 2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法 3、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法，深化示波器、稳压电源、交流电压表、函数发生器的使用技能训练三、预习思考 1、器件资料：上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册，画出三极管封装示意图，标出每个管将其扁平的一面正对自己，管脚朝下，则从左至右三个管脚依次为e,b,c;封装图如下：

2、偏置电路：教材图1-3中偏置电路的名称是什么，简单解释是如何自动调节BJT （半导体三极管）的电流I C 以实现稳定直流工作点的作用的，如果R 1 、R 2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用，为什么？答：共发射极偏置电路。利用12,R R 构成的分压器给三极管基极b 提供电位B U ,又1 BQ I I ,基极电位B U 可近似地由下式求得：2 12 B C C R U V R R ≈ ?+ 当环境温度升高时，)(CQ EQ I I 增加，电阻E R 上的压降增大，由于基极电位B U 固定，加到发射结上的电压减小，BQ I 减小，从而使CQ I 减小，通过这样的自动调节过程使CQ I 恒定，即实现了稳定直流工作点的作用。如果12,R R 取得过大，则1I 减小，不能满足12,R R 支路中的电流1 BQ I I 的条件，此时， BQ V 在温度变化时无法保持不变，也就不能起到稳定直流工作点的作用。 3、电压增益： (I) 对于一个低频放大器，一般希望电压增益足够大，根据您所学的理论知识，分析有哪些方法可以提高电压增益，分析这些方法各自优缺点，总结出最佳实现方案。答： 0()() 26(1) C L C L u i be b CQ u R R R R A mV u r r I βββ= =-=- ++ 所以提高电压增益的方法有： 1）增大集电极电阻R C 和负载R L 。缺点：R C 太大，受V CC 的限制，会使电路不能正常工作。 2）Q 点适当选高，即增大I CQ 。缺点：电路耗电大、噪声大 3）选用多级放大电路级联形式来获取足够大的电压增益。缺点：电路较复杂，输出信

电子电路综合实验报告

电子电路综合实验报课题名称：简易晶体管图示仪专业：通信工程班级：学号：姓名：班内序号：

一、课题名称：简易晶体管图示仪二、摘要和关键词：本报告主要介绍简易晶体管的设计实现方法，以及实验中会出现的问题及解决方法。给出了其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明，功能说明，还有总电路的框图，电路图，给出实验中示波器上的波形和其他一些重要的数据。在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法，还有本次实验的结论与总结。方波、锯齿波、阶梯波、特征曲线。三、设计任务要求： 1. 基本要求：⑴设计一个阶梯波发生器，f≥500Hz,Uopp≥3V,阶数N=6; ⑵设计一个三角波发生器，三角波Vopp≥2V; ⑶设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试。 2. 提高要求：⑴可以识别NPN,PNP管，并正确测试不同性质三极管; ⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。四、设计思路：本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线。我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生的方波和带直流的锯齿波。然后将产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号，74LS169是模16的同步二进制计数器，可以通过四位二进制输出来计时钟沿的个数，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。CD4051是一个数据选择器，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，来输出阶梯波，接入基极。由双运放LF353对NE555产生的锯齿波进行处理，产生符合要求的锯齿波作为集电极输入到三极管集电极。最后扫描得到NPN的输出特性曲线。总体结构框图：

五、分块电路和总体电路的设计： ⑴用NE555产生方波及锯齿波，电路连接如下。图2.方波产生电路 NE555的3口产生方波，2口产生锯齿波，方波振荡器周期T=3 R1+R2 C1，占空比D= R1+R2 /(R1+2R2),为使阶梯波频率足够大，选C1=0.01uF，同时要产生锯齿波，方波的占空比应尽量大，当R1远大于R2时，占空比接近1，选R1为20kΩ，R2为100Ω。 ⑵阶梯波电路：用NE555时基振荡器产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号，74LS169是模16的同步二进制计数器，可以通过四位二进制输出来计时钟沿得个数，实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051的输入Qa、Qb、Qc提供地址。直流通路是由5个100Ω的电阻组成的电阻分压网络以产生6个不同的电压值，根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出，而它的管脚按照一定的顺序接入5个等值电阻然后在第一个电阻接入5V 的电压，原本是管脚接7个电阻可以产生8阶阶梯波，将三个管脚短接，即可产生6阶，这里选择了4，2，5接地，使输出为6阶阶梯波，以满足基本要求中的阶梯波幅度大于3V的要求。另一路信号通道的输入则接被显示的信号；通过地址信号Qa、Qb、Qc对两回路信号同步进行选通。这样，用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。仿真时在Multisim上没有现成元件CD4051，这里选择了与它功能相近的8通道模拟多路复用器ADG528F代替。它是根据A1、A2、A3口的输入来选择输出S1-S8中各路电压值。

555多谐震荡器-实验报告

实验题目：用555定时器设计一个时钟信号源，频率为f=1KHz，占空比为60%。实验报告：一、实验相关信息 1、实验日期： 2、实验地点：二、实验内容用555定时器设计一个时钟信号源，频率为f=1KHz，占空比为60%。三、实验目的 1、了解555定时器的工作原理和电路结构； 2、掌握555定时器的典型应用。三、实验设备、元器件 1、实验仪器：（写清型号） 2、实验元器件：四、理论计算（1）555多谐震荡器电路结构图1 多谐振荡器（2）工作波形

（3）工作过程简述接通电源后，电容C 被充电，νc 上升，当νc 上升到 Vcc 32 时，触发器被复位，同时放电T 导通，此时 νo 为低电平，电容C 通过R 2 和T 放电，使νc 下降，当νc 下降到Vcc 31 时，触发器又被复位，νo 为高电平。电容C 放电所需时间为 C R C R t PL 227.02ln ≈= （1）当电容C 放电结束时，T 截止，Vcc 将通过R 1、R 2向电容C 充电，νc 由Vcc 31上升到Vcc 32所需时间为 C R R C R R t PH )(7.02ln )(2121+≈+= （2）当νc 上升到Vcc 32 时，触发器由发生翻转，如此周而服始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为 C R R t t f PH PL )2(43.1121+≈+= （3） %100)2((%)212 1X R R R R t t t q PH PL PH ++=+= （4）（4）占空比可调电路结构对于图1电路结构占空比固定不变，要得到占空比可调的周期方波，对其电路改进，如图2所示。由（4）式可知，占空比始终大于50%，要得到占空比小于50%的方波，只要在输出端加一个反向器即可。

实验五RC正弦波振荡器

实验五RC正弦波振荡器一．实验目的 1.学习文氏桥振荡器的电路结构和工作原理。 2.学习振荡电路的调整与测量振荡频率的方法。二．电路原理简述从电路结构上看，正弦波振荡器实质上是一个没有输入信号，但带有选频网络的正反馈放大器。它由选频网络和放大器两部分组成，选频网络由R、C串并联组成，故振荡电路称为RC振荡器，它可产生lHz--1MHz的低频信号。根据RC 电路的不同，可分为RC移项、RC串并联网络、双T选频网络等振荡器。 RC串并联网络(文氏桥)振荡器电路形式如图5—1所示。其原理为：图中的RC选频电路，若把Ui看成输入电压，把Uo看成输出电压，则只有当f=fo=1/2∏RC，Uo和Ui才能同相位。且在有效值上Uo=3Ui，对该振荡器电路而言．当电路满足振荡频率f=fo=1/2∏RC，且放大电路的放大倍数︳Au ︳>3时，就能产生一个稳定的正弦波电压Uo。图5—1 RC串并联网络振荡器原理图本实验采用两极共射极带负反馈放大器组成RC正弦波振荡器，实验电路如图5-2。电路特点：改变RC则可很方便的改变振荡频率，由于采用两级放大及引入负反馈电路，所以能很容易得到较好的正弦波振荡波形。

其中：R F1=1kΩ，R W=150kΩ，增加Rf3=1kΩ,C2=C3=0.47μF，C7=C8=0.01μF，C1=10μF/25V，C E1= C E2=47μF/25V，R E1’=R E2’=10Ω，R F2=51Ω，R C1’=R E1”=120Ω，R C2=R S= R E2”=470 Ω，R B22=1kΩ，R B21=1.5kΩ，R B1=10kΩ，T1=T2=9013，外接电阻R=2kΩ，电容C=0.01μF，三．实验设备名称数量型号 1．直流稳压电源 1台 0～30V可调 2．低频信号发生器1台 3．示波器 1台 4．晶体管毫伏表 1只 5．万用表 1只 6．反馈放大电路模块 1块 ST2002 四. 实验内容与步骤 1. RC振荡电路的调整 1）按照图5-2电路原理，选用“ST2002反馈放大电路”模块，熟悉元件安装位置，开始接线,此电路中D和0V两点不要连接，检查连接的实验电路确保无误后，在稳压电源输出为12V的前提下对实验电路供电。 2）在A，B断开（无负反馈）情况下，调整放大器静态工作点，使其Vc1=8V左右，工作点调好后断开电源然后将A，B短接（引入负反馈），按照电路原理图接上R、C电阻和电容（选频网络），连接F,I两点，组成文氏振荡器。 3）用示波器观察输出波形，若无振荡波形可调节R F1，直至输出为稳定不失真的正弦波为止。文氏振荡器的振荡频率f，满足下式fo =1/2∏RC 2.测量振荡频率及输出电压，在在E端用示波器观察输出的正弦波波形。然后用交流毫伏表测出输出电压V O 示波器上读出振荡频率的周期填入表5—1中，并与计算值相比较。 3.测量负反馈放大电路的放大倍数A vf。

电子电路综合设计实验报告

电子电路综合设计实验报告实验5自动增益控制电路的设计与实现学号: 班序号:

一. 实验名称：自动增益控制电路的设计与实现二.实验摘要：在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外，在其他应用中，也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路，简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。关键词：自动增益控制，直流耦合互补级，可变衰减，反馈电路。三.设计任务要求 1. 基本要求： 1）设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为：输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号：0.5?1.5Vrms; 信号带宽：100?5KHz； 2）设计该电路的电源电路（不要际搭建）,用PROTE软件绘制完整的电路原理图（SCH及印制电路板图（PCB 2. 提高要求： 1）设计一种采用其他方式的AGC电路； 2）采用麦克风作为输入，8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求： 1）如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路； 2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈控制AGC由可变增益放大器（VGA以及检波整流控制组成（如图1），该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。

三点式正弦波振荡器(高频电子线路实验报告)

三点式正弦波振荡器一、实验目的 1、掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。 2、通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。 3、研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。二、实验内容 1、熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2、进行LC 振荡器波段工作研究。 3、研究LC 振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4、测试LC 振荡器的频率稳定度。三、实验仪器 1、模块 3 1块 2、频率计模块 1块 3、双踪示波器 1台 4、万用表 1块四、基本原理实验原理图见下页图1。将开关S 1的1拨下2拨上， S2全部断开，由晶体管N1和C 3、C 10、C 11、C4、CC1、L1构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI 可用来改变振荡频率。 ) 14(121 0CC C L f += π 振荡器的频率约为4.5MHz （计算振荡频率可调范围）振荡电路反馈系数 F= 32.0470 220220 3311≈+=+C C C 振荡器输出通过耦合电容C 5（10P ）加到由N2组成的射极跟随器的输入端，因C 5容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号经

N3调谐放大，再经变压器耦合从P1输出。图1 正弦波振荡器（4.5MHz ）五、实验步骤 1、根据图1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 2、研究振荡器静态工作点对振荡幅度的影响。（1）将开关S1拨为“01”，S2拨为“00”，构成LC 振荡器。（2）改变上偏置电位器W1，记下N1发射极电流I eo (=11 R V e ，R11=1K)（将万用表红表笔接TP2，黑表笔接地测量V e ），并用示波测量对应点TP4的振荡幅度V P-P ，填于表1中，分析输出振荡电压和振荡管静态工作点的关系，测量值记于表2中。 3、测量振荡器输出频率范围将频率计接于P1处，改变CC1，用示波器从TP8观察波形及输出频率的变化情况，记录最高频率和最低频率填于表3中。六、实验结果 1、步骤2振荡幅度V P-P 见表1.

lc压控振荡器实验报告doc

lc压控振荡器实验报告篇一：实验2 振荡器实验实验二振荡器（A）三点式正弦波振荡器一、实验目的 1. 掌握三点式正弦波振荡器电路的基本原理，起振条件，振荡电路设计及电路参数计算。 2. 通过实验掌握晶体管静态工作点、反馈系数大小、负载变化对起振和振荡幅度的影响。 3. 研究外界条件（温度、电源电压、负载变化）对振荡器频率稳定度的影响。二、实验内容 1. 熟悉振荡器模块各元件及其作用。 2. 进行LC振荡器波段工作研究。 3. 研究LC振荡器中静态工作点、反馈系数以及负载对振荡器的影响。 4. 测试LC振荡器的频率稳定度。三、基本原理图6-1 正弦波振荡器（4.5MHz）【电路连接】将开关S2的1拨上2拨下， S1全部断开，由晶体管Q3和C13、C20、C10、CCI、L2构成电容反馈三点式振荡器的改进型振荡器——西勒振荡器，电容CCI可用来改变振荡频率。振荡频率可调范围为：

?3.9799?M??f0??? ? ?4.7079?M? CCI?25p CCI? 5p 调节电容CCI，使振荡器的频率约为4.5MHz 。振荡电路反馈系数: F= C1356 ??0.12 C20470 振荡器输出通过耦合电容C3（10P）加到由Q2组成的射极跟随器的输入端，因C3容量很小，再加上射随器的输入阻抗很高，可以减小负载对振荡器的影响。射随器输出信号Q1调谐放大，再经变压器耦合从J1输出。四、实验步骤根据图6-1在实验板上找到振荡器各零件的位置并熟悉各元件的作用。 1. 调整静态工作点，观察振荡情况。 1）将开关S2全拨下，S1全拨下，使振荡电路停振调节上偏置电位器RA1，用数字万用表测量R10两端的静态直流电压UEQ(即测量振荡管的发射极对地电压UEQ)，使其为5.0V(或稍小，以振荡信号不失真为准)，这时表明振荡管的静态工作点电流IEQ=5.0mA（即调节W1使

电子线路设计与制作实验报告

电子线路设计与制作实验报告班级：电信12305班指导老师：朱婷小组成员：张壮安剑锋罗杰杨康熊施任务分工：1.张壮实验报告的撰写 2.安剑锋检查元件及整理 3.罗杰电路的焊接 4.杨康元器件的保管及测试 5.熊施协助电路的焊接 2014年11月14日

项目一：红外线电路设计一、电路工作原理常用的红外线遥控系统一般分发射和接收两个部分。发射部分的主要元件为红外发光二极管。它实际上是一直特殊的发光二极管，由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的红外线而不会死可见光。接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。在实际应用中要给红外线接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外线接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。红外线二极管一般有圆形和方形两种。二、电路原理图设计

课题名称元件数量备注红外线发射——接收模拟电路红外线发射管 1 红外线接收管 1 发光二极管 1 运放uA741 1 20K可调电位器 1 100Ω电阻 1 10kΩ电阻 1 330Ω电阻 1 元件清单表三、电路设计与调试（1）各小组从指导老师那里领取元器件，分工检测元器件的性能。（2）依据电路原理图，各小组讨论如何布局，最后确定一最佳方案在洞洞板上搭建红外线发射\接收电路图。（3）检查电路无误后，从信号发生器送入适应电压。（4）调节可调电阻R3的阻值，观察发光二极管LED是否出现闪烁现象，如果出现说明有发射和接收，如果没有检查电路。（5）实验完毕，记录结果，并写实验报告。

四、实验注意事项（1）发光二极管的电流不能天大（小于200mA）；（2）在通电前必须检查电路无误后才可；（3）信号发生器的输出电压峰峰值1.5~2.5V。项目二：定时电路的设计一、电路原理图与工作原理

RC振荡电路实验报告(特选资料)

广州大学学生实验报告院（系）名称物理与信息工程系班别姓名专业名称学号实验课程名称模拟电路实验实验项目名称 RC 串并联网络（文氏桥）振荡器实验时间实验地点实验成绩指导老师签名【实验目的】 1.进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件。 2.学会测量、调试振荡器。【实验原理】从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大器。若用R 、C 元件组成选频网络，就称为RC 振荡器，一般用来产生1Hz ～1MHz 的低频信号。 RC 串并联网络（文氏桥）振荡器电路型式如图6－1所示。振荡频率 RC 21 f O π= 起振条件 |A &|＞3 电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。图6－1 RC 串并联网络振荡器原理图注：本实验采用两级共射极分立元件放大器组成RC 正弦波振荡器。【实验仪器与材料】模拟电路实验箱双踪示波器函数信号发生器交流毫伏表万用电表连接线若干

【实验内容及步骤】 1.RC 串并联选频网络振荡器（1）按图6－2组接线路图6－2 RC 串并联选频网络振荡器（2）接通RC 串并联网络，调节R f 并使电路起振，用示波器观测输出电压u O 波形，再细调节R f ，使获得满意的正弦信号，记录波形及其参数，即，测量振荡频率，周期并与计算值进行比较。（3）断开RC 串并联网络，保持R f 不变，测量放大器静态工作点，电压放大倍数。（4）断开RC 串并联网络，测量放大器静态工作点及电压放大倍数。（输入小信号：f=1KHz,峰峰值为100mV 正弦波）用毫伏表测量u i 、u 0 就可以计算出电路的放大倍数。（5）改变R 或C 值，观察振荡频率变化情况。将RC 串并联网络与放大器断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC 串并联网络，保持输入信号的幅度不变（约3V ），频率由低到高变化，RC 串并联网络输出幅值将随之变化，当信号源达某一频率时，RC 串并联网络的输出将达最大值（约1V 左右）。且输入、输出同相位，此时信号源频率为 2πRC 1 f f ο== 【实验数据整理与归纳】（1）静态工作点测量 U B （V ） U E （V ） U C (V) 第一级 2.48 2.96 4.66 第二级 0.84 11.51 1.01 （2）电压放大倍数测量： u i (mV) u o (V) Av 788 2.80 3.60

实验六 RC正弦波振荡器的设计及调试

实验六 RC 正弦波振荡器的设计及调试一、实验目的 1、进一步学习RC 正弦波振荡器的组成及其振荡条件； 2、学会测量、调试振荡器。二、实验原理从结构上看，正弦波振荡器是没有输入信号的，带选频网络的正反馈放大电路。若用R 、C 元件组成选频网络，就称为RC 振荡器，一般用来产生1Hz ～1MHz 的低频信号。 1、RC 移相振荡器电路型式如图8.1所示，选择R ＞＞R i 。振荡频率：O f =起振条件：放大电路A 的电压放大倍数｜A ｜＞29 电路特点：简便，但选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。频率范围：几Hz ～数十kHz 。 2、RC 串并联网络（文氏桥）振荡器电路型式如图8.2所示。振荡频率：12O f RC p = 起振条件：|A |＞3 电路特点：可方便地连续改变振荡频率，便于加负反馈稳幅，容易得到良好的振荡波形。三、实验条件 1、12V 直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器图8.1 RC 移相振荡器原理图图8.2 RC 串并联网络振荡器原理图

4、频率计 5、直流电压表 6、3DG12×2或9013×2，电阻、电容、电位器等四、实验内容 1、RC串并联选频网络振荡器 2、双T选频网络振荡器 3、RC移相式振荡器的组装与调试五、实验步骤 1、RC串并联选频网络振荡器（1）按图8.4组接线路；（2）接通12V电源，调节电阻，使得Vce1=7-8V， Vce2=4V左右。用示波器观察图8.4 RC串并联选频网络振荡器有无振荡输出。若无输出或振荡器输出波形失真，则调节Rf以改变负反馈量至波形不失真。并测量电压放大倍数及电路静态工作点。（3）观察负反馈强弱对振荡器输出波形的影响。逐渐改变负反馈量，观察负反馈强弱程度对输出波形的影响，并同时记录观察到的波形变化情况及相应的Rf值。（4）改变R（10KΩ）值，观察振荡频率变化情况；（5）RC串并联网络幅频特性的观察。将RC串并联网络与放大电路断开，用函数信号发生器的正弦信号注入RC

VCO压控振荡器实验报告

VCO压控振荡器实验报告目录章节设计要求及方案选择 (2) 框内电路设计（EWB仿真） (5) 总电路叙述 (10) 器件表 (12) 总电路图 (13) 问题及修改方案 (13) 体会 (14) 参考书目及文献资料 (17) 附录：总电路图 (17)

设计要求及方案选择 1．设计内容 V/F转换（VCO压控振荡器） 2. 设计要求输入0—10V电压，输出0—20KHz脉冲波（或者0—10KHz 对称方波）。绝对误差在正负30Hz以内。 3. 设计方案（1）RC压控振荡器

（2）双D触发器式的VCO电路图片来源CIC中国IC网如图所示为双D触发器式的VCO。电路输出一个占空比50％的方波信号，而消耗的电流却很小。当输入电压为5～12V 时，输出频率范围从20～70kHz。首先假设IC-A的初始状态是Q=低电平。此时VDl被关断，Vi通过Rl向Cl充电。当Cl 上的电压达到一定电平时，IC-A被强制翻转，其Q输出端变成高电平，Cl通过VDl放电。同时，IC-A的CL输入端也将变成低电平，强制IC-A再翻回到Q=低电平。由于R2和C2的延时作用，保证了在IC-A返回到Q为低电平以前，把Cl的电放掉。IC-A输出的窄脉冲电流触发IC-B，产生一个占空比为50％的输出脉冲信号。

（3）具有三角波和方波输出的压控振荡器图片来源CIC中国IC网如图所示为具有三角波和方波输出的压控振荡电路。该电路是一个受控制电压控制的振荡器。它具有很好的稳定性和极好的线性，并且有较宽的频率范围。电路有两个输出端，一个是方波输出端，另一个为三角波输出端。图中，A1为倒相器，A2为积分器，A3为比较器。场效应管Q1用来变换积分方向。比较器的基准电压是由稳压二极管D1、D2提供，积分器的输出和基准电压进行比较产生方波输出。电阻R5、R6用来降低Q1的漏极电压，以保证大输入信号时Q1能完全截止。电阻R7、R8和二极管D3、D4是为了防止A3发生阻塞。

电子电路设计实验报告

电子电路设计实验报告电子线路专题实验Ⅱ 一、实验要求: 1. 认真阅读学习系统线路及相关资料 2. 将键盘阵列定义为0. 1. 2------ E. F，编程实现将键盘输入内容显示在LCD显示器上。 3. 编程实现将日历、时钟显示在LED显示屏上（注意仔细阅读PCF8563资料），日历、时钟轮回显示。 4. 利用D/A转换通道（下行通道）实现锯齿波发生器；输出（1~5V）固定电压转换成（4~20mA）电流。 5. 利用A/D转换通道（上行通道）实现数据采集，将采集信号显示在LED屏上。程序要求分别具有平均值滤波、中值滤波和滑动滤波功能。 6. 将按键阵列定义成与16个语音段对应，编写程序，实现按键播放不同的语音段。二、实验设计思路：本次实验用c语言实现，主要包括LCD，LED，AD，DA，日历芯片，测温传感芯片。受到嵌入式系统实验的启发，将LCD，LED，I2C总线协议，键盘扫描模块接口写成一个文件库（放在library文件夹下），尽量做到调用时与底层硬件无关。通过调用库文件中的函数，实现代码的重用性。键盘，LCD的代码由于与嵌入式实验具有相通之处，因此可将高层的函数（与底层硬件无关的函数）方便地移植过来。三、实验设计： 1.矩阵键盘扫描模块 4×4的矩阵键盘，通过扫描可得到按下键的行列值，将行列值转换为相应的对应数字0～F。函数GetKey()实现获得按键的键值。对于键盘模块对于对按键的键值识别主要是通过两次扫描而取得。对于第一次扫描，给四行键全部赋予1，然后读回键盘值，对于第二次扫描，逐行为键盘送1，每次送1后再读回键盘值，若非零，说明此行有键按下，最终确定键值。通过调用GetKey函数构造GetChar()函数，实现获取键盘字符（’0’～’F’）的功能。