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RC振荡器
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引言
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RC 正弦波振荡电路是利用电阻和电容组成反馈和选频网络产生振荡的电路,电路形式多种多样,有桥式振荡电路、双T 网络式和移相式振荡电路等。
RC正弦波振荡电路电路形式简单,容易起振,比较稳定,调节也方便,波形失真较小,但振荡的频率不太高,主要用于产生较低频率的正弦波。
学****要点
本节学****要点和要求
RC串并式正弦波振荡器
1、RC串并联回路的选频原理
2、桥式(文氏)振荡电路的工作过程
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一、RC桥式振荡电路
一、RC桥式振荡电路
RC串并式正弦波振荡器
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1、电路原理图
振荡电路的四个基本组成部分: ; 。 (负反馈电阻)组成稳幅环节。
+
-
Vi =Vf
R
C
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
C
R
两个串并联RC组成的网络可等效看成由两个容性元件Z1、Z2组成。
由于放大器 A的两个输入端分别由Z1、Z2、Rf、R1组成如电桥的形式,所以称为桥式振荡电路。
+
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
Z1
Z2
Vi =Vf
-
FV= —= ———
Vf
Vo
——(3)
其中XC=1/(jC)
———(4)
联立四式解得分压系数FV
RC串并式正弦波振荡器
一、RC桥式振荡电路
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Z1由RC串联而成,所以
2、RC串并联选频网络的选频特性
Z1= R+XC
Z2由RC并联而成,所以
Z2= ———
由图可以看出Vf (Vi )可近似由Z1、Z2对Vo分压得出。
————(1)
————(2)
选频网络的反馈系数FV由分压原理得出
本电路关键是分析两个串并联 RC网络的特性,即两个RC网络对不同频率的正弦波的阻抗和相位关系,从而得出电路是如何选频和振荡的。
+
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
Z1
Z2
Vi =Vf
-
+
-
Vi =Vf
R
C
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
C
R
R
C
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
C
R
RC串并式正弦波振荡器
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FV= ————————
令0=1/RC
FV= ————————
1
则
FV的幅值是(幅频特性)
FV= ————————
1
FV的相频特性
f= - arctan ————
3
联立四式解得分压系数FV
一、RC桥式振荡电路
2、RC串并联选频网络的选频特性
1、电路原理图
注意:式中的f是反馈信号Vf与输出信号Vo的相位差。
分压系数FV的大小反映出选频网络对什么频率的正弦信号反馈量大,什么频率的正弦信号反馈量小。FV的相位反映了选频网络输出的反馈信号哪个频率是属于正反馈。
RC串并式正弦波振荡器
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讨论FV的相频特性f知:
当外来频率=0时,f=0,其意义为:在输入的各种频率中只有0这个频率的Vf与Vo是同相的。
一、RC桥式振荡电路
2、RC串并联选频网络的选频特性
1、电路原理图
+
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
Z1
Z2
Vi =Vf
-
FV的幅值FV是(幅频特性)
FV= ————————
1
FV的相频特性
f= - arctan ————
3
0=1/(RC)是一个由选频网络本身特性决定的频率,与外来频率无关。它对外来频率相当于起到一个门的作用,外来频率与这个频率相同,选频网络的门就打开让其通过,其它频率则受到衰减。
在=0时,Vf与Vo同相,而同相放大电路中Vo与Vi同相,所以Vf与Vi同相,符合正反馈的相位条件,其它频率都不同相,不符合正反馈相位条件。
正反馈频率的确定
+
+
-
+
A
Rf
R1
Vo
Z1
Z2
Vi =Vf
-
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当=0,f =0,正反馈。
把=0代入幅频特性式
得 FV =1/ 3
由反馈系数的定义知:频率(0 )的正反馈电压Vf (Vi )是输出电压Vo的1/3。由式知这是各频率的反馈电压中最大的一种。
FV=Vf /Vo
一、RC桥式振荡电路
2、RC串并联选频网络的选频特性
1、电路原理图
由幅频特性计算式知,大于或小于0的其它频率的反馈系数都小于1/3,所以说0频率的正弦信号的反馈电压是最大的。
FV的幅值FV是(幅频特