第二次作业：交流恒流源
设计
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要完成交流恒流源的设计，一般需要两个步骤。首先要产生一个正弦波信号的电压，然后再把所产生的电压转化为我们需要的恒定大小的电流。也就是说需要两个电路模块：正弦波振荡电路模块和电压电流转换电路模块。根据课本的知识和查阅的资料，用于产生正弦波的电路有很多种，一般有RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路和石英晶体振荡电路。而RC正弦波振荡电路又分为RC移相振荡电路和RC选频振荡电路；LC正弦波振荡电路也可分为变压器耦合反馈式振荡电路、电容反馈式振荡电路、电感反馈式振荡电路和LC差分振荡电路。所以在考虑产生符合
要求
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的正弦波信号时我们有很多种选择，本次作业我们组选择了RC正弦波选频振荡电路，V/I转换部分我们选用了经典的电压-电流电路。
RC正弦波选频振荡电路（文氏桥振荡电路）
RC选频振荡器是利用具有选频特新的RC网络筛选出满足起振条件的信号而实现振荡。当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，输出电压的相位将从+900逐渐变化到-900。因此，对于RC串并联选频网络，必定存在一个频率f0，当f=f0时，输入电压 =输出电压，且同相。通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性，如下图所示，其谐振频率为
。
因为正弦波振荡器的起振条件是
，从幅频特性曲线可得，当f=f0时，F=1/3，所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器。经过计算得：Rf >2R1 。所以起振的具体条件是Rf的取值应略大于2R1。
为了稳定输出电压的幅值，应在电路中加入非线性环节。可在Rf回路串联两个并联的二极管，如上图所示，利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时二极管动态电阻增大的特点，从而使输出电压稳定。此时，比例系数为
按上图给器件赋值，得f=1005Hz，满足题目要求。
电压电流转换电路
如右上图所示为实用的电压-电流转换电路。由于电路引入了负反馈，A1构成同相求和运算电路，A2构成电压跟随器。图中R1=R2=R3=R4=R，因此经分析推导可得
的推导过程：
A1构成同相求和运算电路，因此
，代入上式得
，RO上的电压
所以
上图中，R13是起电流采样作用。在V/I电路转换前我们加了一个电压跟随器，电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，在这里电压跟随器的作用是缓冲和隔离。
结论
负载范围：0~200欧
输出电压：17.521>0.1伏
输出电流：50.053毫安
输出波形：
浙公网安备 33021202002483