电子线路EDA报告
专 业 电气工程及其自动化
学生姓名 xxx x
学 号 xxxxxx
题 目 RC正弦波振荡电路
指导教师 xx
2016年x月x日
一、任务与要求
了解用集成运算放大器构成简单的正弦波的方法，掌握RC桥式正弦波振荡器的设计、仿
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真与调试方法。理解RC正弦波振荡电路的工作原理，利用Multisim软件创建RC桥式正弦振荡电路图，仿真分析其起振条件，稳幅特性。掌握Multisim软件中常用元器件的选取和参数设置，常用电子仪表的使用及电路调试的基本方法。设计一个RC桥式振荡电路。
其正弦波输出为： 振荡频率：500Hz
振荡频率测量值与理论值的相对误差 电源电压变化时，振幅基本稳定 振荡波形对称，无明显非线性失真
二、电路原理分析
1、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，如图1所示。图中RC选频网络形成正反馈电路，并由它决定振荡频率，和形成负反馈回路，由它决定起振的幅值条件和调节波形的失真程度与稳幅控制。
在满足R1?R2?R，C1?C2?C的条件下，该电路的振荡频率：
fo?12?RC （①）
Avf1?起振幅值条件
Ra?Rb?3Ra
或
Rb?2Ra （②）
r式中Rb?R4?R3rd，d为二极管的正向动态电阻。
2、参数确定与元件选择
一般说来，设计振荡电路就是要产生满足设计要求的振荡波形。因此振荡条件是设计振荡电路的主要依据。
设计如图1所示振荡电路，需要确定和选择的元件如下：
（1）确定R、C值
根据设计所要求的振荡频率fo，由式（①）先确定RC之积，即
RC?12?fo （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Ri和输出电阻Ro的影响，应使R满足下列关系式：
RiRRo
一般Ri约为几百千欧以上（如LM741型
Ri?0.3MΩ），Ro而仅为几百欧以下，初步选定
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R之后，由式（③）算出电容C值，然后，再复算R取值是否能满足振荡频率的要求。若考虑到电容C的标称档次较少，也可以先选电容C，再算电阻R。
（2）确定Ra和Rb
电阻Ra和Rb应由起振的幅值条件来确定。由式②可知，Rb?2Ra，通常取
Rb??2.12.5?Ra，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?RaRb
于是可导出：
?3.1Ra???2.13.5??R2.5? （④）
（3）确定稳幅电路及元件值
常用的稳幅方法，是利用Avf1随输出电压振幅上升而下降（负反馈加强）的自动调节作用实现稳幅。为此Ra可选用正温度系数的电阻（如钨丝灯泡），或Rb选用负温度系数的电阻（如热敏）。
图1中，稳幅电路由两只反向并联的二极管D1、D2和电阻R3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R3，这是一种最简单易行的稳幅电路。
在选取稳幅元件时，应注意以下几点：
（a）稳幅二极管D1、D2宜选用特性一致的硅管。
（b）并联电阻R3的取值不能过大（过大对削弱波形失真不利），也不能过小（过小稳幅
?35?kΩ即可。 效果差），实践证明，取R3?rd时，效果最佳，通常R3取
当R3选定之后，R4的值可由下式求得：
R32
（4）选择集成运算放大器
振荡电路中使用的集成运算放大器，除要求输入电阻高、输出电阻低外，最主要的是运R4?Rb??R3rd??Rb?算放大器的增益——带宽积G?BW应满足如下条件，即
G?BW?3fo
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