文氏電橋振蕩電路

為克服RC移相振蕩器的缺點(diǎn)，常采用RC串并聯(lián)電路作為選頻反饋網(wǎng)絡(luò)的正弦振蕩電路，也稱為文氏電橋振蕩電路，如圖Z0820所示。它由兩級(jí)共射電路構(gòu)成的同相放大器和RC串并聯(lián)反饋網(wǎng)絡(luò)組成。由于φA= 0，這就要求RC串并聯(lián)反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)某一頻率的相移φF=2nπ，才能滿足振蕩的相位平衡條件。下面分析RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性，再介紹其它有關(guān)元件的作用。

圖Z0820中RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在低、高頻時(shí)的等效電路如圖Z0821所示。這是因?yàn)樵陬l率比較低的情況下，（1/ωC）>R，而頻率較高的情況下，則（1/ωC）<R，前者等效于一節(jié)超前型移相電路，后者等效于一節(jié)滯后型移相電路。顯然頻率從低到高連續(xù)變化，相移從+90°到-90°連續(xù)變化，其中必存在一個(gè)中間頻率f0，使RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的相移為零。于是滿足相位平衡條件。對(duì)此，可進(jìn)一步作定量分析，由圖Z0821（a）得：

為調(diào)節(jié)頻率方便，通常取R1 = R2 = R，C1 = C2 = C，如果令ω0=1/ RC，則上式簡(jiǎn)化為：

可見(jiàn)，RC串并聯(lián)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)是頻率的函數(shù)。由式GS0821可畫(huà)出的幅頻和相頻特性，如圖Z0822所示。由圖可以看出：

當(dāng)時(shí)， 的模最大，且| | = 1/3 ，φF=0;當(dāng)f大于f0時(shí)，| |都減小，且φF≠0 。這就表明RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有選頻特性。因此圖Z0820電路滿足振蕩的相位平衡條件。如果同時(shí)滿足振蕩的幅度平衡條件，就可產(chǎn)生自激振蕩。振蕩頻率為：

一般兩級(jí)阻容耦合放大器的電壓增益Au遠(yuǎn)大于3，如果利用晶體管的非線性兼作穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，放大器件的工作范圍將超出線性區(qū)，使振蕩波形產(chǎn)生嚴(yán)重失真。為了改善振蕩波形，實(shí)用電路中常引進(jìn)負(fù)反饋?zhàn)鞣€(wěn)幅環(huán)節(jié)。圖Z0820中電阻Rf 和Re引入電壓串聯(lián)深度負(fù)反饋。這不僅使波形改善、穩(wěn)定性提高，還使電路的輸入電阻增加和輸出電阻減小，同時(shí)減小了放大電路對(duì)選頻網(wǎng)絡(luò)的影響，增強(qiáng)了振蕩電路的負(fù)載能力。通常Rf 用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(Rt)代替，能自動(dòng)穩(wěn)定增益。假如某原因使振蕩輸出Uo增大，Rf上的電流增大而溫度升高，阻值Rf 減小，使負(fù)反饋增強(qiáng)，放大器的增益下降，從而起到穩(wěn)幅的作用。

從圖Z0820可以看出，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和Rf、Re，正好組成四臂電橋，放大電路輸入端和輸出端分別接到電橋的兩對(duì)角線上，因此稱為文氏電橋振蕩器。

目前廣泛采用集成運(yùn)算放大器代替圖Z0820中的兩級(jí)放大電路來(lái)構(gòu)成RC橋式振蕩器。圖Z0823是它的基本電路。

文氏電橋振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是：不僅振蕩較穩(wěn)定，波形良好，而且振蕩頻率在較寬的范圍內(nèi)能方便地連續(xù)調(diào)節(jié)。