本科生课程设计（论文）
上图所示是一个频率可调的低频正弦信号发生器。它由741运算放大器及正负两个反馈构成主要部分，再由单级共射级放大电路和甲乙类单电源互补对称电路组成信号放大和功率提高部分。
信号发生器部分正反馈支路由六个电容C1~C6和与之相连的两个滑动电阻R1，R2，两个定值电阻R3,R4组成。负反馈支路由电阻R5，R6，R7和两个二极管D1，D2组成，两个反馈支路结合构成RC桥式振荡。振荡频率分为三个频段，通过改变C1~C6和R1，R2，使得输出正弦信号v1变化。振荡频率调节范围为20Hz—20kHz。电压放大倍数Ad =（R5+R6+R7）/R6，只要Rd稍大于3，即可满足起振条件。R5两端并联了两个二极管D1，D2，起作用是稳定振荡幅度。当输出幅度因某种原因增大时，流过D1，D2的电流也增大，二极管的动态电阻将减小，负反馈加强，增益下降，振荡幅度自动降低。设二级管的门槛电压为0.6V，则稳幅时振荡器输出电压v1约为8V。
3.2 电路参数的计算
(1) RC振荡部分的参数设计
①计算R,C的值，根据已知条件,C=1/2πfR,f>1,得RC<1/2π。
②选择电阻R'和RF，电阻R'和RF可根据RF?2R'来确定，通常取 这样既能保证起振，又不致引起严重的波形失真。稳幅后R5变成1.1kRF=2.1R'，
Ω，得出输出信号电压值约为8.35V。
③稳幅电路的作用及参数选择在实际电路中，由于元件误差、温度等外界因素的影响，振荡器往往达不到理论设计效果。因此，一般在振荡器的负反馈支路中加入自动稳幅电路，根据振荡幅度的变化自动改变负反馈的强弱，达到稳幅的目的。稳幅二极管的选择应注意以下两点
1） 2） —20kHz；
(2) 电压放大器参数设计分析与测试
根据振荡发出的信号设计电压放大参数,它的放大倍数约为160。 (3) 低频功率放大部分参数设计分析与测试
由于OTL电路中三极管的实际静态电压是Vcc/2,所以在以下分析中，遇到 OTL电路的对应问题，应该将电源电压用Vcc/2代入。
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为了提高电路的温度稳定性，应尽量选用硅管。
为了保证上下振荡对称，两个稳幅二极管特性参数必须匹配.
通过参数的计算振荡频率有三个范围即：20Hz—200Hz；200Hz—2kHz：2kHz
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1. 功放的最大输出功率Pom
理论上可以证明，当忽略三极管饱和压降的影响时，OCL电路的最大输出功率为Pom=
Vcc22RL。
作为测量参数，人们实测的是最大不失真输出平均功率，测量应该在标准条件下进行，在功率放大器的输入端加入频率大于1HZ的正弦波信号ui，并逐渐增加ui的幅度，用示波器观察负载两端电压波形，直到放大器输出电压幅度最大而又不出现饱和失真为止，用毫伏表测量输入，输出电压ui，uo。则最大不失真输出平均功率为Po=VO/RL。
2忽略了三极管饱和压降的影响后Vcc实际上就是Vo的最大值。因为毫伏表的读数是交流电的有效值，在实测中使用此公式比较方便。
2. 电源供给的平均功率PDC
在直流电源上连接电压表和电流表，使之能够测量直流电源的输出电压和输出电流；再在功率放大器输入端接入频率大于1HZ的正弦波信号ui，用示波器观察输出波形，当输出最大而又不失真时，读取电流参数Ico和电压参数Vcc，实际电源供给平均功率为PDC?VCCICO
这个功率显然包含了前级放大器的损耗，但由于前级放大器损耗相对总平均损耗而言是很小的，而且前级放大器总是与功放电路紧密配合使用，故上式能够反映功率放大器的真实工作参数。若去除功率放大电路的激励级的损耗影响，功放对管电路上的理想损耗为2Vcc/?RL。
3. 功率放大器的效率
功放的效率定义为：输出平均功率Po与电源供给平均功率PDC的比值。 4. 最大管耗
最大管耗指放大器在发挥最大不失真输出平均功率条件下，在输入信号一个周期内三极管消耗功率的平均值。可见，选择功放三极管时，为了能够保证三极管正常工作，要求三极管最大管耗不应超过三极管的最大允许功耗Pcm,即
Pcm?0.2Pom?Pcm
23.3 整体电路的性能分析
通过设计与不断的改善，该电路能够产生满足设计要求一定频率和幅度的正弦交流信号。其中最重要的部分就是振荡电路的设计，而它的信号是靠自激振荡
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产生的，也就是通过RC选频网络来实现的。
电压放大部分实现了对输入电压的放大作用。功率放大部分对信号进行功率放大，提供不失真且功率足够大的信号，以推动负载工作。它除了具有较大的输出功率外，还有较高的效率。所以总体上来说，此电路达到了设计的要求，实现了超低频正弦信号发生器的作用。
部分单元电路仿真如下图：
图3.4电压放大器放大信号 图3.3 RC稳幅 图3.2 RC振荡器起振 9
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第4章 课程设计总结
该超低频正弦信号发生器通过RC振荡产生信号，再通过电压放大器和功率放大器产生一定频率和功率的正弦信号波
本次设计完成后如果没正弦波出现，可能的问题是振荡器起振条件没有达到，即应先保持振荡增益A1略大于3调节滑动变阻器R3完成。出现波后再调整R3使得A1等于1让震荡波稳幅振荡。如果波通过功率放大器后未能显示出来，可能是振荡波的峰—峰值太小，这时应该调节运放电路的增益使得振荡波的峰—峰值超过约1.2V或者设计功率放大电路时一定要选取和功放管中三极管T3，T4一样门槛电压的二极管D3,和D4。设计完成后未能仿真出预想的效果，可能是电路结构还是不太完善或者参数不够正确。通过参数的计算经仿真确实出现了预期的效果，即一定频率和功率的正弦信号波。
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参考文献
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附录
器件清单:
名称 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 滑动变阻器 电容 电容 电容 电容 电容 二极管 三极管 单刀开关 干电池 运放器
型号 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 2CZ52A~X 2SC383 ~ ~ LM741 大小 2.4 2.2 5.1 30 15 3.3 3 1.1 9.1 27 0.3 0.03 0.003 1 100 ~ ~ ~ 1.5 ~ 单位 kΩ kΩ kΩ kΩ kΩ kΩ kΩ kΩ KΩ kΩ μF μF μF μF μF 数量 2 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 4 4 2 16 1 ~ ~ ~ V ~ 12