RC橋式正弦波振蕩電路的仿真教學法

1、RC橋式正弦波振蕩電路的仿真教學法1 學情分析我們知道， 高職學生的學習起點比較低， 他們更喜歡學習實 在的能看得到的東西， 而不是抽象的理論， 他們喜歡自己搭建一 個電路， 而不是進行潮流計算。 但是基本的理論我們還是必須要 學的，比如模擬電子技術(shù) 這門課是電子電氣類專業(yè)的必修課， 它的很多知識點都側(cè)重于對波形的分析， 對高職學生來說， 理解 起來尤為困難， 他們不明白波形是如何一步步轉(zhuǎn)換過來的， 因此 就要求我們教師對教學方法進行改革。經(jīng)過實踐，在講解模擬電子技術(shù)的知識點時，設(shè)計加入 仿真實例分析（也可加入故障診斷），可以達到較好的效果。下 面以RC橋式正弦波振蕩電路為例進行仿真分析。2

2、RC 橋式正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件 正弦波產(chǎn)生電路廣泛用于廣播、 通信、測量儀器和自動控制系統(tǒng)中。RC橋式正弦波振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中， RC串并聯(lián)網(wǎng)絡既是選頻網(wǎng)絡，又是正反饋網(wǎng)絡，反饋電壓加到 集成運放的同相輸入端做為輸入電壓； 、和集成運放構(gòu)成負反饋 放大器；此外還有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（非線性環(huán)節(jié)）， R 或用熱敏電阻，或加 二極管作為非線性環(huán)節(jié)。電路能產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是：起振條件是：因為在產(chǎn)生振蕩時， F=1/3 ，所以要求 A=（1+/ ）略大于 3。 圖 1 RC 橋式正弦波振蕩電路結(jié)構(gòu)3 RC 橋式正弦波振蕩電路的仿真分析仿真軟件采用MultisimlO.O , RC橋

3、式正弦波振蕩電路的仿真模型搭建如下，非線性環(huán)節(jié)采 用兩個反向的二極管（兩個反向二極管可以允許 正反兩個方向的電流流過）和一個電阻并聯(lián)的方式。3.1 二極管穩(wěn)幅原理在圖中可以看出，負反饋放大倍數(shù)A=1+（ / ）/ （為二極管正向動態(tài)電阻）電路剛剛起振時， 輸出電壓幅值較小， 二極管處于正向阻斷 狀態(tài)，此時反饋電阻 =+，只要 +的值大于 2，輸出電壓幅值就會 不斷加大，然后二極管會導通，此時 =+（/ ），二極管動態(tài)電阻 會隨著輸出電壓的增大而減小，所以會減小，當 =2 時，輸出幅 值開始穩(wěn)定，從而達到穩(wěn)幅的目的。3.2 仿真分析 仿真模型的參數(shù)設(shè)置如上結(jié)構(gòu)圖，要特別注意的是 +2，但 又不能太大。起振波形如下圖 3；穩(wěn)幅以后的波形如圖 4。（1）輸出信號的頻率由RC串并聯(lián)網(wǎng)絡決定：當二且時，所以可通過修改RC串并聯(lián)里的參數(shù)改變輸出電壓的頻率。（2）參數(shù)若選擇不當，則會引起波形失真。比如修改=2，則輸出電壓會產(chǎn)生失真，如圖 5。4 結(jié)語在課堂正常講授過程中， 加入仿真分析， 通過清清楚楚的波 形產(chǎn)生過程幫助學生理解正弦波振蕩的條件及起振條件。 通過改 變參數(shù)，設(shè)置故障對學生進行知