采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路,它适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。
1.rc正弦波振荡电路图
2.rc正弦波振荡电路的作用
正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用电阻,电容元件组成选频网络,就称为RC振荡器,一般用来产生1Hz-1MHz的低频信号。 RC选频网络的选频作用不如LC谐振荡回路,故RC振荡器的波形和稳定度比LC振荡器差。
常用类型
RC移相式振荡器
相移振荡器是采用超前移相或滞后移相电路作为选频网络,与反相放大器构成的振荡器。具有电路简单,经济方便等优点,但选频作用较差,振幅不够稳定,频率调节不便,因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。其振荡频率为
文氏电桥振荡器
将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路,放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间,构成正反馈,Rt、R1接在运算放大器的输出端和反相输入端之间,构成负反馈。正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电路(如图2所示),运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上,所以,把这种振荡电路称为文氏电桥振荡电路。
振荡信号由同相端输入,故构成同相放大器,输出电压与输入电压同相,其闭环电压放大倍数等于:
3.rc正弦波振荡电路工作原理
输出电压 uo经正反馈(兼选频)网络分压后,取uf作为同相比例电路的输入信号。
(1) 起振过程
刚接通电源是,电路中存在各种电扰动,经过选频网络通过反馈产生比较大的反馈电压。通过线性放大和反馈的不停循环,振荡电压就会不断增大。
(2) 振荡频率
振荡频率由相位平衡条件决定。
,仅在 处满足相位平衡条件,所以振荡频率为:
改变R、C可改变振荡频率
RC振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。
(3)起振及稳定振荡的条件
考虑到起振条件, 一般应选取 略大。如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。
由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。
(4) 稳辐环节
振荡幅度的增长过程不可能永无止境的延续下去,当放大器逐渐由放大区进入饱和区或截止区。工作于非线性状态,其增益逐渐下降,当放大器增益下降导致环路增益下降为1,振幅增长过程将停止,振荡器达到平衡。
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