正弦波產(chǎn)生電路
正弦波產(chǎn)生電路
在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)、通訊、自控和廣播技術(shù)等領(lǐng)域里,常常需要某一頻率的正弦波作為信號(hào)源。例如,在實(shí)驗(yàn)室,人們常用正弦作為信號(hào)源,測(cè)量放大器的放大倍數(shù),觀察波形的失真情況。在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療儀器中,利用超聲波可以探測(cè)金屬內(nèi)的缺陷、人體內(nèi)器官的病變,應(yīng)用高頻信號(hào)可以進(jìn)行感應(yīng)加熱。在通訊和廣播中更離不開正弦波??梢姡也☉?yīng)用非常廣泛,只是應(yīng)用場(chǎng)合不同,對(duì)正弦波的頻率、功率等的要求不同而已。正弦波產(chǎn)生電路又稱為正弦振蕩器。
1產(chǎn)生正弦振蕩的條件
正弦波產(chǎn)生電路的目的就是使電路產(chǎn)生一定頻率和幅度的正弦波,我們一般是在放大電路中引入正反饋,并創(chuàng)造條件,使其產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的振蕩。
正弦波產(chǎn)生電路的基本結(jié)構(gòu)是:引入正反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)和放大電路。
其中:接入正反饋是產(chǎn)生振蕩的首要條件,它又被稱為相位條件;產(chǎn)生振蕩必須滿足幅度條件;要保證輸出波形為單一頻率的正弦波,必須具有選頻特性;同時(shí)它還應(yīng)具有穩(wěn)幅特性。
因此,正弦波產(chǎn)生電路一般包括:放大電路;反饋網(wǎng)絡(luò);選頻網(wǎng)絡(luò);穩(wěn)幅電路四個(gè)部分。
我們?cè)诜治稣艺袷庪娐窌r(shí),先要判斷電路是否振蕩。方法是:
是否滿足相位條件,即電路是否是正反饋,只有滿足相位條件才可能產(chǎn)生振蕩;
放大電路的結(jié)構(gòu)是否合理,有無(wú)放大能力,靜態(tài)工作是否合適;
是否滿足幅度條件,檢驗(yàn)
,若:
(1)
(2)
振蕩,但輸出波形明顯失真;
(3)
產(chǎn)生振蕩。振蕩穩(wěn)定后
。此種情況起振容易,振蕩穩(wěn)定,輸出波形的失真小。
按選頻網(wǎng)絡(luò)的元件類型,把正先振蕩電路分為:RC正弦波振蕩電路;LC正弦波振蕩電路;石英晶體正弦波振蕩電路。
2 RC正弦波振蕩電路
常見的RC正弦波振蕩電路是RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路,它又被稱為文氏橋正弦波振蕩電路。
串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在此作為選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)。它的電路圖如圖(1)所示:
它的起振條件為:
。它的振蕩頻率為:
它主要用于低頻振蕩。要想產(chǎn)生更高頻率的正弦信號(hào),一般采用LC正弦波振蕩電路。它的振蕩頻率為:
。石英振蕩器的特點(diǎn)是其振蕩頻率特別穩(wěn)定,它常用于振蕩頻率高度穩(wěn)定的的場(chǎng)合。