RC橋式正弦波振蕩電路的仿真教學法

摘要：本文針對在教學過程中RC橋式正弦波振蕩電路的理論性強，學生理解起來困難的問題，提出了一種基于仿真的教學方法，仿真軟件采用Multisim10.0，經過模型搭建，仿真分析，得出的輸出波形與理論結果是一致的，過程形象生動，易于理解。

關鍵詞：RC正弦波振蕩電路 仿真

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013） 06（b）-0000-00

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》這門課是電子電氣類專業的必修課，它的很多知識點都側重于對波形的分析，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換過來的，因此就要求我們教師對教學方法進行改革。

經過實踐，在講解《模擬電子技術》的知識點時，設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 RC橋式正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件

正弦波產生電路廣泛用于廣播、通信、測量儀器和自動控制系統中。RC橋式正弦波振蕩電路的電路結構如下圖所示，其中，RC串并聯網絡既是選頻網絡，又是正反饋網絡，反饋電壓加到集成運放的同相輸入端做為輸入電壓；、和集成運放構成負反饋放大器；

此外還有穩幅環節（非線性環節），R 或用熱敏電阻，或加二極管作為非線性環節。

電路能產生正弦波振蕩的條件是：

起振條件是：

因為在產生振蕩時，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構

3 RC橋式正弦波振蕩電路的仿真分析

仿真軟件采用Multisim10.0，RC橋式正弦波

振蕩電路的仿真模型搭建如下，非線性環節采

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）和一個電阻并聯的方式。

3.1 二極管穩幅原理

在圖中可以看出，負反饋放大倍數A=1+[+（//）]/ （為二極管正向動態電阻）

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，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，輸出幅值開始穩定，從而達到穩幅的目的。

3.2 仿真分析

仿真模型的參數設置如上結構圖，要特別注意的是+>2，但又不能太大。

起振波形如下圖3；穩幅以后的波形如圖4。

（1）輸出信號的頻率由RC串并聯網絡決定：

當=且時，，所以可通過修改RC串并聯里的參數改變輸出電壓的頻率。

（2）參數若選擇不當，則會引起波形失真。比如修改=2，則輸出電壓會產生失真，如圖5。

4 結語

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，設置故障對學生進行知識點強化。經過實踐，加入仿真分析的RC橋式正弦波振蕩電路的教學方法，有助于學生對知識點的理解，受到學生的歡迎。

參考文獻

[1]于曉平.模擬電子技術.清華大學出版社.

[2]王平.模擬電子技術與實訓.山東科學技術出版社.