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晶体管

rc振荡电路详解_rc振荡电路工作原理

rc振荡电路详解_rc振荡电路工作原理

  RC振荡电路,采用RC选频网络构成,适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz(fo=1/2RC)的低频信号。对于RC振荡电路来说,增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的;而对于LC振荡电路来说,一般产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。因此,200kHz以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

  对于RC振荡电路来说,增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的。常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。因此,200kHz以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

  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:fo=1/(2RC)

  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。

  如图所示,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,Rf、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(如图右所示),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RC桥式振荡电路。

  (如图)振荡信号由同相端输入,故构成同相放大器,输出电压Uo与输入电压Ui同相,其闭环电压放大倍数等于Au=Uo/Ui=1+(Rf/R1)。而RC串并联选频网络在=o=1/RC时,Fu=1/3,f=0,所以,只要Au=1+(Rf/R1)》3,即Rf》2R1,振荡电路就能满足自激振荡的振幅和相位起振条件,产生自激振荡,振荡频率fo=1/2RC

  采用双联可调电位器或双联可调电容器即可方便地调节振荡频率。在常用的RC振荡电路中,一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换(频率粗调),再采用双联可变电位器进行频率的细调。

  分析下图中公式可知:仅当 w = w0时,达最大值, 且 u2 与 u1 同相 ,即网络具有选频特性,fo决定于RC。

  振荡频率由相位平衡条件决定。 jA= 0,仅在 f 0处 jF = 0 满足相位平衡条件,所以振荡频率f 0= 1 /2RC。 可通过改变开关的位置来改变选频网络的电阻,实现频率粗调;通过改变电容C的大小实现频率的细调。

  考虑到起振条件AuF 》 1, 一般应选取 RF略大2R1。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。

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