頻率可調(diào)的移相式正弦波發(fā)生器電路設(shè)計(jì)

本電路（見下圖）是一種頻率可調(diào)的移相式正弦波發(fā)生器電路。其頻率穩(wěn)定度通過(guò)實(shí)際測(cè)試為0.002％。該電路性價(jià)比高，用很便宜的幾個(gè)元件在很寬的頻段內(nèi)。實(shí)現(xiàn)頻率連續(xù)可調(diào)。筆者在實(shí)驗(yàn)時(shí)將頻段分為低、中、高三個(gè)頻段。用撥動(dòng)開關(guān)進(jìn)行切換。用雙聯(lián)電位器R8、R9調(diào)節(jié)其阻值，實(shí)現(xiàn)了輸出頻率從0.7Hz～60kHz連續(xù)可調(diào)的功能。
      　　該電路采用±15V供電，通過(guò)R1l可調(diào)整輸出正弦波的峰峰值。只要U1A的放大倍數(shù)滿足大于l的條件。電路即可產(chǎn)生振蕩。輸出正弦波的峰值，最大可達(dá)20V左右。C3、C4、。R8、R9決定輸出頻率。其輸出最高頻率還取決于運(yùn)放的截止頻率。以下是實(shí)際調(diào)試中輸出波形和電容、電位器的參數(shù)值：
      　　低頻段：0.67Hz～42Hz：雙聯(lián)電位器阻值：100kΩ/lOOkΩ）；信號(hào)峰-峰值：2l～22V；中頻段：27Hz～1500Hz：雙聯(lián)電位器阻值：100kΩ／100kΩ：信號(hào)峰-峰值：19.6～17.8V；高頻段：1.28kHz～60Hz；雙聯(lián)電位器阻值：lOOkΩ／100kΩ：信號(hào)峰-峰值：14～15.5V。
      　　下圖電路中A點(diǎn)和B點(diǎn)（輸出）與圖2中的A點(diǎn)和B點(diǎn)的輸出波形卡同對(duì)應(yīng)。
      　　A點(diǎn)為U2A的輸出波形。B點(diǎn)為U3A的輸出波形。從仿真結(jié)果不難看出。A點(diǎn)剛好比B點(diǎn)的相位延遲90度，信號(hào)經(jīng)過(guò)U3A再移相90度后。剛好移相180度。此時(shí)B點(diǎn)和U1A輸出的相位剛好相差180度。電路要求C3、R8和C4、R9兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的值要完全相同才會(huì)獲得最理想的波形。由于筆者沒(méi)有相關(guān)儀器，無(wú)法測(cè)量正弦波的失真度，但是從軟件仿真和硬件實(shí)驗(yàn)來(lái)看，輸出波形還是挺讓人滿意的。
      　　要想實(shí)現(xiàn)輸出頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。
      　　就必須同時(shí)改變R8、R9的阻值。實(shí)驗(yàn)證明用雙聯(lián)電位器可實(shí)現(xiàn)頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。
      　　但由于電位器的固有噪聲在旋動(dòng)中會(huì)有波形跳動(dòng)的現(xiàn)象，所以電位器的品質(zhì)直接影響著頻率輸出的穩(wěn)定性。
      　　本電路的最高輸出頻率取決于C3、C4、R8、R9選頻網(wǎng)絡(luò)的值和運(yùn)放的響應(yīng)頻率。由于筆者需求的頻段是lHz～50kHz，所以未實(shí)驗(yàn)本電路的高頻特性。理論上如不考慮運(yùn)放的響應(yīng)頻率。改變RC的值。可使振蕩頻率工作在幾百kHz左右。