RC桥式正弦波振荡电路的仿真教学法

摘要：本文针对在教学过程中RC桥式正弦波振荡电路的理论性强，学生理解起来困难的问题，提出了一种基于仿真的教学方法，仿真软件采用Multisim10.0，经过模型搭建，仿真分析，得出的输出波形与理论结果是一致的，过程形象生动，易于理解。

关键词：RC正弦波振荡电路 仿真

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013） 06（b）-0000-00

1 学情分析

我们知道，高职学生的学习起點比较低，他们更喜欢学习实在的能看得到的东西，而不是抽象的理论，他们喜欢自己搭建一个电路，而不是进行潮流计算。但是基本的理论我们还是必须要学的，比如《模拟电子技术》这门课是电子电气类专业的必修课，它的很多知识点都侧重于对波形的分析，对高职学生来说，理解起来尤为困难，他们不明白波形是如何一步步转换过来的，因此就要求我们教师对教学方法进行改革。

经过实践，在讲解《模拟电子技术》的知识点时，设计加入仿真实例分析（也可加入故障诊断），可以达到较好的效果。下面以RC桥式正弦波振荡电路为例进行仿真分析。

2 RC桥式正弦波振荡电路的组成及振荡条件

正弦波产生电路广泛用于广播、通信、测量仪器和自动控制系统中。RC桥式正弦波振荡电路的电路结构如下图所示，其中，RC串并联网络既是选频网络，又是正反馈网络，反馈电压加到集成运放的同相输入端做为输入电压；、和集成运放构成负反馈放大器；

此外还有稳幅环节（非线性环节），R 或用热敏电阻，或加二极管作为非线性环节。

电路能产生正弦波振荡的条件是：

起振条件是：

因为在产生振荡时，F=1/3，所以要求A=（1+/）略大于3。

图1 RC桥式正弦波振荡电路结构

3 RC桥式正弦波振荡电路的仿真分析

仿真软件采用Multisim10.0，RC桥式正弦波

振荡电路的仿真模型搭建如下，非线性环节采

用两个反向的二极管（两个反向二极管可以允许

正反两个方向的电流流过）和一个电阻并联的方式。

3.1 二极管稳幅原理

在图中可以看出，负反馈放大倍数A=1+[+（//）]/ （为二极管正向动态电阻）

电路刚刚起振时，输出电压幅值较小，二极管处于正向阻断状态，此时反馈电阻=+，只要+的值大于2，输出电压幅值就会不断加大，然后二极管会导通，此时=+（//），二极管动态电阻会随着输出电压的增大而减小，所以会减小，当=2时，输出幅值开始稳定，从而达到稳幅的目的。

3.2 仿真分析

仿真模型的参数设置如上结构图，要特别注意的是+>2，但又不能太大。

起振波形如下图3；稳幅以后的波形如图4。

（1）输出信号的频率由RC串并联网络决定：

当=且时，，所以可通过修改RC串并联里的参数改变输出电压的频率。

（2）参数若选择不当，则会引起波形失真。比如修改=2，则输出电压会产生失真，如图5。

4 结语

在课堂正常讲授过程中，加入仿真分析，通过清清楚楚的波形产生过程帮助学生理解正弦波振荡的条件及起振条件。通过改变参数，设置故障对学生进行知识点强化。经过实践，加入仿真分析的RC桥式正弦波振荡电路的教学方法，有助于学生对知识点的理解，受到学生的欢迎。

参考文献

[1]于晓平.模拟电子技术.清华大学出版社.

[2]王平.模拟电子技术与实训.山东科学技术出版社.

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