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最简单的RC振荡电路图大全 十款最简单的RC振荡电路设计原理图详解

最简单的RC振荡电路图大全 十款最简单的RC振荡电路设计原理图详解

RC振荡器工作原理输出电压uo经正反馈(选频)网络分压后,uf作为同相比例电路的输入信号ui。由运算放大器组成的RC串并联正弦波振荡电路不是依靠运算放大器内部的晶体管进入非线性区来稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。正弦波振荡器是一种正反馈放大器,具有频率选择网络,无需输入信号。如果用电阻和电容元件组成选频网络,称为RC振荡器,一般用来产生1Hz-1MHz的低频信号。RC选频网络的选频功能不如LC谐振电路,所以RC振荡器的波形和稳定性比LC振荡器差。

RC串并联网络振荡电路用于产生低频正弦波信号,是一种应用广泛的RC振荡电路。

最简单的RC振荡电路图(1)

图1 RC桥式振荡器电路

图1是RC桥式振荡器电路,它由放大器电路和频率选择网络组成。它是由集成运算放大器组成的电压串联负反馈放大电路,具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点。而它是由Z1、Z2和R1、R2组成的,它也是一个正反馈网络。从图中可以看出,Z1、Z2和R1、R2正好形成一个四臂桥,桥的对角顶点连接到放大电路的两个输入端,因此得名RC桥式振荡器电路。

首先分析RC振荡电路串并联选频网络的选频特性,然后根据正弦波振荡电路的两个条件选择合适的放大电路指标,构成完整的RC桥式振荡器。

最简单的RC振荡电路图(2) RC串并联网络振荡电路用于产生低频正弦波信号,是一种应用非常广泛的RC振荡电路。

振荡电路的原理图如上图所示。其中采用集成运算放大器A作为放大电路,其选频网络是由R和C元件组成的串并联网络,RF和R’支路引入一个负反馈。从图中可以看出,串并联网络中的R1、C1和R2、C2与负反馈支路中的RF和R '正好构成一个桥的四个臂,所以这个电路也叫文氏桥振荡电路。

1、RC串并联网络的选频特性当f=fo=1/2 RC时,Uf的幅值达到最大,等于U的1/3,Uf与U同相。

2、振荡频率和起始条件的振荡频率

为了满足振荡的相位平衡条件,要求 a f=2n 。以上分析表明,当f=fo时,串并联网络的 f为0,如果能使放大电路的 a在此频率下等于2n ,即放大电路的输出电压与输入电压同相,则可达到相位平衡条件。在图1的RC串并联网络振荡电路原理图中,放大部分是集成运算放大器,如果采用同相输入方式,在中频范围内 a近似等于零。因此,电路在F0处 a f=0,但对于其他任何频率,振荡的相位平衡条件都不满足,所以电路的振荡频率为

为了使| a |=auf"3,图1所示振荡电路中负反馈支路的参数应满足以下关系:

RF》 2R' (3)

3、振荡电路中的负反馈根据以上分析,在RC串并联网络振荡电路中只要达到| A |A|》3,就可以满足正弦波振荡的起始条件。如果|A|的值过大,由于振荡偏置超过了放大电路的线性放大范围,进入非线性区,输出波形会明显失真。此外,放大电路的放大倍数会因环境温度、元器件老化等因素而波动。以上这些情况都会直接影响振荡电路输出波形的质量,所以通常在放大电路中引入负反馈来改善振荡波形。在图1所示的RC串并联网络振荡电路中,电阻RF和R’引入了一个电压串联负反馈,不仅可以提高放大的稳定性,改善振荡电路的输出波形,还可以进一步增加放大电路的输入电阻,降低输出电阻,从而降低放大电路对RC串并联网络选频特性的影响,提高振荡电路的负载能力。

负反馈的深度可以通过改变电阻RF和R’的电阻值来调节。RF越小,负反馈系数F=R’/RF R’越大,负反馈越深,放大电路的电压放大倍数越小。反之,RF越大,负反馈系数f越小,即负反馈越弱,电压放大越大。如果电压放大倍数太小,不满足| a | |的条件,振荡电路就不能开始振荡;如果电压放大倍数不大,输出幅度可能过大,会造成振荡波形明显的非线性失真。应调整RF和R’的阻值,使振荡电路产生相对稳定的正弦波信号,失真较小。

4、振荡频率的调整只要改变电阻R或电容C的值,就可以调整振荡频率。比如在RC串并联网络中,振荡的频率是用波段开关切换不同容量的电容来粗调的,振荡的频率是用同轴电位器来微调的。利用这种方法,可以方便地在较大范围内连续调节振荡频率。

最简单的RC振荡器电路图(3)最简单的振荡器

这种振荡器的特性是:T (1.4 ~ 2.3) R * C。

电源的波动会使频率不稳定,适用于100KHz以下的低频振荡。

最简单的RC振荡电路图(4)施密特触发器组成的振荡器

施密特触发器构成的振荡器

最简单的RC振荡电路图(5)

注意事项1、振荡电路的组成、作用、振荡的相位条件、振荡及平衡幅度条件;

2、RC电路阻抗对频率、相位对频率曲线;

RC振荡电路的相位条件分析及振荡频率3、。

最简单的RC振荡电路图(6)带补偿电阻的振荡

带补偿电阻的振荡

T (1.4 ~ 2.2) r * c,电源对频率的影响减小,频率稳定度可以控制在5%。

最简单的RC振荡电路图(7)环形振荡器

环形振荡器

采用TTL反相器,频率可达50MHz。

最简单的RC振荡电路图(8)使用由两个三极管组成的振荡器。

其中R5=R8,R7=R6,C5=C6。

最简单的RC振荡器电路图(9)对于频率在10Hz以下的振荡器,非常适合使用RC振荡器。这里使用齐纳二极管来稳定输出幅度,输出的峰峰值电压可以在0-4v之间调节,频率为6.5Hz,如果图中使用括号中的值,频率可以低至0.01Hz,振荡器消耗的电流约为3mA。

最简单的RC振荡电路图(X)在最典型的RC桥式正弦波振荡电路中,RC串并联振荡电路最为常见,如图1所示。

图1 RC串并联振荡电路

电阻R和电容C串联以及电阻R和电容C并联组成的网络称为r C串并联选频网络,如图1所示。通常,RC串并联选频网络既是

标签:电路振荡电路频率


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