RC振荡器与放大器电路设计实验要求实验题目:利用运放LM358P,搭建一个正弦波发生器电路,要求:频率尽可能高,失真尽可能小;搭建一个放大器电路,要求:增益带宽积尽可能大。实验要求:电路要求焊接,导线要焊在电路板背面,保证电路美观稳定。实验时间:-,共七天。实验提供元件LM358P运放*2,电容、电阻、电感、二三极管若干,导线、排针排座若干,万能板两块。设计思路正弦波发生器电路经过查阅相关资料,我了解到正弦波发生器电路主要有以下几种类型:文氏桥式、反馈式、三点式正弦波振荡器。其中,由于反馈式和三点式正弦波振荡器中需要一定数量的电感,但是由于实验室电感型号不全,所以最终选择文氏桥电路。放大电路在模拟电路学习的过程中,我了解到放大电路的增益带宽积取决于运放本身的性质,所以确定使用基本的反相放大电路。实验过程正弦波发生器电路首先,我根据《电子测量与电子电路实践》上的有关内容,设计了如下电路其中,R1+R2略大于2*R6,R6//(R1+R2)=R3=R5,二极管用来稳幅。在实际调测中,发现其产生的正弦波在到达50kHZ及以上时,有明显的失真现象,具体三种失真现象如下:突刺状失真对于这种失真现象,我进行了深入的思考。我提出了以下三种可能性:A失真是由于电路混入了高频噪声造成的改进方案:再加入一级带通滤波器,滤除不需要的杂波。B失真是由于二极管的非线性电阻造成的交越失真改进方案:加入偏置电路,改善交越失真C失真是由于运放输出端与同相输入端之间回路的容性负载过大,导致产生附加相移,附加相移作用回同相输入端造成波形失真改进方案:调整回路容抗与阻抗大小关系削平失真。正弦波削平失真的明显特点是波形顶部变直,波形幅度很大,接近电源电压。造成这种失真的原因大多是反馈电阻值过大,使电路的增益过大,致使输出电压峰值太大,严重时会随着反馈电阻值的增大输出波形变得极像方波。解决这种失真的方法是减小反馈网络的总电阻。而过分的减小又将使电路不能起振,因此它的大小十分关键,在不确定电阻值大小的情况下我选择了使用精密电位器代替,通过精密电位器最终将波形调到一个最好的效果。停振现象。在实际制作中,由于元器件本身的质量和精度问题,也会使振荡器的效果大打折扣。我采取了多次试验的方法,经过仔细的调试,使得电路稳定起振。针对突刺状失真的A可能性,在①电路的基础上,我加入了带通滤波器电路,希望可以滤掉杂波,去除波形失真。但是效果并不理想。经过查阅资料,我意识到这是由于带通滤波器的Q值太小,选频特性不强造成的。后来,我考虑过使用有源带通滤波器,提高Q值。但是由于只能使用两片运放,所以只能作罢。针对突刺状失真的B可能性,将二极管拆除,但突刺状失真并没有得到改善。因此排除B可能性。针对突刺状失真的C可能性,我查阅了相关资料,证实了这一结论。根据《运算放大器容性负载驱动问题》(GraysonKing,AnalogDevicesInc.)一文,我发现正反馈回路的容性负载所产生的附加相移将会作用到起振的过程当中,造成不同相位的正弦波相互叠加。由于频率较低时,容性负载不大,造成的相移较小;随着频率的提高,容性负载变大,产生的相移变得明显。所以当振荡器的频率高于50kHz时,将会出现突刺状失真。文章中还提到,改善这种现象的方法有:提高噪声增益法、环路外补偿法和环路内补偿法。在此,我
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