RC橋式正弦波振蕩器設(shè)計(jì)

一般LC振蕩器適用于較高頻率。頻率較低時(shí)常用以電阻、電容為選頻網(wǎng)絡(luò)的RC振蕩器。

RC振蕩器的工作原理同LC振蕩器一樣，都是依靠放大器的正反饋，使電路滿足振蕩的相位條件和振幅條件。常用的RC振蕩器有相移式、橋式和雙T式。

1、RC選頻網(wǎng)絡(luò)

許多RC電路都可以作為RC振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)。常用的有導(dǎo)前移相網(wǎng)絡(luò)、滯后移相網(wǎng)絡(luò)、串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和雙T選頻網(wǎng)絡(luò)。它們的電路結(jié)構(gòu)和特性見圖5.3-21。

圖中K為電路的電壓傳輸系數(shù)，是個(gè)復(fù)數(shù)，其指數(shù)形式為

2、采用晶體管的RC振蕩電路

1）RC移相振蕩器

RC移相振蕩器見圖5.3-22。由圖5.3-21可知，一節(jié)RC移相電路的最大限度相移小于90度。利用RC電路做為反饋網(wǎng)絡(luò)和反相放大器構(gòu)成振蕩器，至少需要三節(jié)RC移相電路才能滿足振蕩的相位平衡條件。

導(dǎo)前RC移相振蕩器和滯后RC移相振蕩器均由相反放大器和總相移180度的三節(jié)RC相電路構(gòu)成。對(duì)于滯后RC移相振蕩電路，為了減小放大輸入電阻對(duì)移相電路的影響，中間加了一級(jí)射極輸出器V1作為緩沖級(jí)。

2）文氏電橋振蕩器

文氏電橋振蕩器如圖5.3-23所示，電路由V1、V2兩級(jí)共發(fā)RC放大器和串并聯(lián)徒步網(wǎng)絡(luò)（R1、C1、R2和C2組成）構(gòu)成。頻率下，選頻網(wǎng)絡(luò)的相移為零度，若不計(jì)RC放大器本身的相移，則U0與U1同相，滿足振蕩器的相們平衡條件。圖中R1和RAT構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整RP可使振蕩電路比較穩(wěn)定且波形失真小。在實(shí)際應(yīng)用中，常將RF換成具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，以自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓增益。

RC串關(guān)聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的Z1（R1、C1串聯(lián)阻抗）、Z2（R2、C2并聯(lián)阻抗）和負(fù)反饋回路中的RF、R01正好形成一個(gè)四臂電橋，故稱文氏電橋振蕩電路。它可以很方便地得到頻率范圍較寬且連續(xù)可調(diào)的振蕩頻率。例如在RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中加接波段S，換接不同容量的電容作為粗調(diào)，在電阻中串接同軸電位器作為細(xì)調(diào)，如圖5.3-23B所示。

圖5.3-24是一種性能更好的文氏電橋振蕩器的實(shí)用電路。由于晶體管共發(fā)電路輸入阻抗低，輸出阻抗高，接上RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)后影響后者的頻率特性所以在實(shí)際電路中用高輸入阻抗的場(chǎng)效應(yīng)管V1代替晶體管接到RC網(wǎng)絡(luò)的輸出端將具有低輸出阻抗的射極輸出器V4接到RC網(wǎng)絡(luò)的輸入端。

3）雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器

雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器對(duì)于的雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩電路如圖5.3-25所示。它是由V1單給共發(fā)放大器和雙T選頻網(wǎng)絡(luò)組成。雙T網(wǎng)絡(luò)提供180度的相移，滿足振蕩的相位平衡條件，電路得以振蕩。V2為射極輸出器，用以保證負(fù)載變化不影響選頻網(wǎng)絡(luò)。

4）三種電路性能

見表5.3-9