文氏電橋正弦波振蕩電路

1、文氏電橋正弦波振蕩電路（2007-05-22 09:33:33）（這是一個(gè)很基本也很簡單的電路，但很多細(xì)節(jié)的東西還值得去仔細(xì)研究，那次小組會(huì)面對(duì)老師的提問我沒能講清楚， 沒有被批評(píng)的夠慘， 但我的確認(rèn)識(shí)到了自己的不足， 下來后我好 好把這個(gè)電路研究了一下， 總結(jié)出了這些知識(shí)。 希望所有的同行在做一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候，不能為了完成任務(wù)而去做，有的東西有必要把細(xì)節(jié)的東西好好研究一下，多問幾個(gè)為什么，這樣才能真正的學(xué)到東西， 積累經(jīng)驗(yàn)，在掌握好基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上再研究新問題，那才是真正意義上的科研?？赡芟旅娴目偨Y(jié)會(huì)有遺漏之處，歡迎大家提出問題，共同學(xué)習(xí)。）文氏電橋正弦波振蕩電路（2007427 總結(jié)）一、振

2、蕩原理為H啟大環(huán)節(jié)A |冷如上圖所示，信號(hào) Xi經(jīng)過一個(gè)放大環(huán)節(jié) A放 大后得到放大信號(hào) Xo=A*Xi。如果在上圖中加一個(gè)反饋環(huán)節(jié)，如下圖所示：11Xf I d反饋環(huán)節(jié)F4Xo 經(jīng)過反饋環(huán)節(jié)F后得到反饋信號(hào) Xf=A*F*Xi。當(dāng)反饋信號(hào)Xf與輸入信號(hào)Xi幅值和相 位都相同時(shí)，即以Xf作為輸入Xi，則可以在輸出端維持原有的信號(hào) Xo,也就是自激。所以， 要使得上圖中的系統(tǒng)平衡，則應(yīng)有 A*F=1。即|A*F|=1 （幅度平衡條件）且屮a+Y f=2*n*PI （n為整數(shù)）Y a和屮f分別為A F的幅角，此式說明反饋環(huán)節(jié)F是一個(gè)正反饋。A*F=1是振蕩平衡的條件，也就是可維持等幅振蕩輸出；如果

3、A*F1,振蕩電路的輸出將越來越大，直到電路中器件達(dá)到飽和或者截止。所以電路維持等幅振蕩的唯一條件是A*F=1。二、振蕩的建立和穩(wěn)定前面討論的自激振蕩條件，是假設(shè)先給振蕩電路的放大環(huán)節(jié)有一個(gè)外加的輸入信號(hào)。但實(shí)際振蕩電路一般不會(huì)外加激勵(lì)信號(hào)。對(duì)于一個(gè)正弦波振蕩器來說，有一個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)，所以振蕩電路只可能在某一個(gè)頻率f0下滿足相位平衡的條件（在后面的內(nèi)容中將會(huì)對(duì)此做詳細(xì)的敘述）。放大電路中存在噪聲或干擾（例如接通直流電源時(shí)電路中就會(huì)產(chǎn)生電壓或者電流的瞬變過程），它的頻譜范圍很廣，必然包括振蕩頻率的分量。這些噪聲和干擾經(jīng)過選頻網(wǎng)絡(luò)選頻后，只有f0這一頻率分量滿足相位平衡條件，只要此時(shí)A*F1則可以增

4、幅振蕩，將此信號(hào)放大，建立起振蕩。而除了f0之外的其他頻率的分量則衰減。所以電路起振的條件為 A*F1且屮a+Yf=2*n*PI （n為整數(shù)）。除了要求電路的相位滿 足條件之外還要滿足|A*F|1 。從A*F1到A*F=1 :接通電源后，頻率為 f0的分量將逐漸增大，當(dāng)幅值達(dá)到一定程度 后，放大環(huán)節(jié)的非線性期間就會(huì)接近甚至進(jìn)入非線性工作區(qū)（飽和區(qū)或者截止區(qū)），這時(shí)候放大增益A將逐漸下降，輸出波形產(chǎn)生失真， 所以經(jīng)過選頻網(wǎng)絡(luò)后其輸入也將隨之下降。形成失真振蕩。所以為了避免失真振蕩，應(yīng)盡量避免放大器件進(jìn)入非線性工作區(qū)。解決辦法是在放大器件在沒有進(jìn)入非線性工作期前加穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，使A*F從大于1逐漸減小

5、到1,從而達(dá)到穩(wěn)幅振蕩的目的。、文氏電橋振蕩電路-0+ 殆-0fir % G6IT2rnuL1.選頻網(wǎng)絡(luò)r-_+R? rCj VRC串聯(lián)臂的阻抗用 Z1表示，RC并聯(lián)臂的阻抗用Z2表示。心Eg）=話緒戶/二1V“Ri6、 c 嚴(yán)1、0（1十百十石）十（必&6 R2 Ci碇諧振頻率也=v -2心皿16幅頻特性為；F =卽+（噸-金y 1*相頻特性洵： 如-一次gd 噴 -arctg1 +冬十N通常選取 Cl =(J2、KI T?2 0IJ：/ = /o=2E在設(shè)計(jì)過程中為了使頻率可調(diào)，可以先選定電容C,再根據(jù)所要得到的頻率范圍選擇電位器代替R當(dāng)f = f0 時(shí)的反饋系數(shù)|F|=1/3 ，且與頻率

6、fo的變化無關(guān)。此時(shí)的相角 F=0 即改變頻率不影響反饋系數(shù)和相角， 在調(diào)節(jié)諧振頻率的過程中， 不會(huì)停振，也不會(huì)使輸出幅 度改變。反饋網(wǎng)絡(luò)為正反饋，滿足相位平衡條件。2. 放大環(huán)節(jié)由起振條件|A*F|=1 。所以放大環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)A=3o即Af=1+ （ R3/R4） =33. 穩(wěn)幅過程(1).用熱敏電阻穩(wěn)幅。1Z0IRio+&和 2 Pf脅1 _RC文氏橋振蕩電路的穩(wěn)幅作用是靠熱敏電阻F4實(shí)現(xiàn)的。R4是正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)輸出電壓升高，R4上所加的電壓升高，即溫度升高，F(xiàn)4的阻值增加，負(fù)反饋增強(qiáng)，輸出幅度下降。反之輸出幅度增加。若熱敏電阻是負(fù)溫度系數(shù)，應(yīng)放置在R3的位置。熱敏電阻穩(wěn)幅可以得到失真較小的波形，但是受環(huán)境溫度影響較大，輸出幅值隨溫度改變而改變。(2).反并聯(lián)二極管穩(wěn)幅。利用二極管的非線性自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)反饋的強(qiáng)弱來控制輸出電壓的恒定。振蕩過程中D1、D2將交替導(dǎo)通和截止，總有一個(gè)處于正向?qū)顟B(tài)的二極管