RC正弦波振蕩電路圖:
二:RC正弦波振蕩電路 |
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串并聯網絡在此作為選頻和反饋網絡。它的電路圖如圖(1)所示: | |
它的起振條件為: 。它的振蕩頻率為: | |
它主要用于低頻振蕩。要想產生更高頻率的正弦信號,一般采用LC正弦波振蕩電路。它的振蕩頻率為:。石英振蕩器的特點是其振蕩頻率特別穩定,它常用于振蕩頻率高度穩定的的場合。 |
下面還是RC正弦波電路圖:
采用RC選頻網絡構成的振蕩電路稱為RC振蕩電路,它適用于低頻振蕩,一般用于產生1Hz1MHZ的低頻信號.
常用RC振蕩電路有RC橋氏振蕩電路和RC移相式振蕩電路.本節只重點介紹由串并聯選頻網絡構成的RC橋式振蕩電路.
一、RC網絡的頻率響應
RC串并聯網絡的電路如下圖所示。RC串聯臂的阻抗用Z1表示, <--IWMS_AD_BEGIN-->
RC并聯臂的阻抗用Z2表示。其頻率響應如下:
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當R1=R2=R,C1=C2=C則有
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幅頻特性:
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相頻特性:?
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由上圖可見,當時,達到最大值并等于1/3,相位移為00,輸出電壓與輸入電壓同相,對于該頻率,所取的輸出電壓即幅度是最大的,所以RC串并聯網絡具有選頻作用.
二、RC橋式振蕩電路
(1) ?RC橋式振蕩電路的構成
RC橋式振蕩電路如圖所示,RC 串并聯網絡接在運算放大器的輸出端和同相輸入端構成了帶有選頻作用的正反饋網絡,另外Rf、R1接在運算放大器的輸出端和反相輸入端之間,與集成運放一起構成負反饋放大電路.
由下圖可見,正反饋電路與負反饋電路構成一文氏電橋電路,運算放大器的輸入端和輸出端分別跨接在電橋的對角線上,所以把這種振蕩電路稱為RC橋式振蕩電路.
對于負反饋放大電路,輸入信號由同相端輸入(即振蕩信號由此輸入),根據虛短、虛斷可求得負反饋閉環電壓放大倍數
選頻網絡在f0時???? ???
振幅起振條件:
相位起振條件:
(2) RC文氏橋振蕩電路的穩幅過程
RC橋式振蕩電路的穩幅作用是靠熱敏電阻Rf實現的。Rf是負溫度系數熱敏電阻,當輸出電壓升高,Rf上所加的電壓升高,即溫度升高,Rf的阻值減小,負反饋增強,輸出幅度下降,反之輸出幅度增加。若熱敏電阻是負溫度系數,應放置在R1的位置.
①若該電路RF為一固定電阻, 放大器Au為常數.
起振時:則要求
振蕩平衡:則要求,只有當運算放大器進入非線性工作區才能使增益下降達到平衡條件,從而產生嚴重失真現象.
②若該電路RF為一負溫度系數的熱敏電阻,.
起振時:由于信號較弱,熱敏電阻RF處于冷態,阻值比較大, 放大器Au值較大滿足?,很快振蕩建立.
振蕩平衡: 隨信號增強,熱敏電阻RF溫度升高,阻值減小, 放大器Au值自動下降,在運算放大器還末進入非線性工作區時,達到平衡條件 .
例7.1.1如圖所示為RC橋式振蕩電路,R1=6.2K, Rp=22K, R3=4.3K R=8.2K, C=0.01F. (1)求振蕩頻率(2)說明二極管的作用(3)說明Rp如何調節
解:(1)可求得振蕩頻率為???
(2)起振時信號小,二極管電阻大
起振后二極管電阻逐漸減小,R3減小,Au下降為3
(3)為了保證起振Au>3則R2 > 2R1-R3
為了輸出波形不產生嚴重失真則R2 < 2R1