RC振蕩電路原理.doc

RC正弦波振蕩電路 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡 RC橋式正弦波振蕩電路的主要特點是采用RC串并聯(lián)網(wǎng)絡作為選頻和反饋網(wǎng)絡，因此我們必須先了解它的頻率特性，然后再分析這種正弦振蕩電路的工作原理。1 定性分析 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡如圖所示。為了討論方便，假定輸入電壓 是正弦波信號電壓，其頻率可變，而幅值保持恒定。如頻率足夠低時， ，此時，選頻網(wǎng)絡可近似地用RC高通電路表示。當頻率足夠高時， ，則選頻網(wǎng)絡近似地RC低通電路來表示。 由此可以推出，在某一確定頻率下，其輸出電壓幅度可能有某一最大值；同時，相位角f從超前(趨于90）到滯后(趨于-90）的過程中，在某一頻率f0下必有f=0。2定量計算 由圖XX_01a所示RC串并聯(lián)電路可得， 和 。設 ， ，令 ，則得（1） 當上式分母中虛部系數(shù)為零時，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的相角為零。滿足這個條件的頻率可由式（1）求出：或 （2）將式（2）代入式（1）得（3）因此有（4）和（5）即當 或 時 ，幅頻響應的幅值為最大，即（6）而相頻響應的相位角為零，即（7）由式（6）和式（7）可畫出串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡的幅頻相位和相頻響應，如圖所示RC正弦波振蕩電路電路組成振蕩的建立與穩(wěn)定 由圖可知，在 時，經(jīng)RC反饋網(wǎng)絡傳輸?shù)竭\放同相端的電壓 與 同相，即有 和 。這樣，放大電路和由Z1、Z2組成的反饋網(wǎng)絡剛好形成正反饋系統(tǒng)，可以滿足相位平衡條件，因而有可能振蕩。 實現(xiàn)穩(wěn)幅的方法是使電路的Rf/R1值隨輸出電壓幅度增大而減小。起振時要求放大器的增益 3,例如，Rf用一個具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻代替，當輸出電壓 增加使Rf的功耗增大時，熱敏電阻Rf減小，放大器的增益下降，使V0的幅值下降。如果參數(shù)選擇合適，可使輸出電壓幅值基本恒定，且波形失真較小。振蕩頻率與振蕩波形 由于集成運放接成同相比例放大電路，它的輸出阻抗可視為零，而輸入阻抗遠比RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的阻抗大得多，可忽略不計，因此，振蕩頻率即為RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的 。RC串并聯(lián)網(wǎng)絡構成正弦振蕩電路的正反饋,在 處,正反饋系數(shù) ，而R1和Rf當構成電路中的負反饋，反饋系數(shù) 。F+與F-的關系不同，導致輸出波形的不同。 RC橋式振蕩電路如圖所示，它由兩部分組成，即放大電路 和選頻網(wǎng)絡 。由圖中可知由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一個四臂電橋，因此這種振蕩電路常稱為RC橋式振蕩電路。（動畫演示：基于集成運放自激振蕩方波發(fā)生電路 基于集成運放自激振蕩矩形波發(fā)生電路 ） 在您學習完本節(jié)后，請進入練習系統(tǒng)，做以下試卷