LF353運放構成振蕩電路,LF353 Oscillation circuit
關鍵字:LF353,方波振蕩器電路,帶通濾波器,反相放大器
振蕩電路如圖1所示.由帶通濾波器和反相放大器組成。由R2、C2、R1、C1組成的帶通濾波器構成放大器的正反饋電路。
當設定R1=R2=R.C1=C2=C時.在頻率為fo時帶通濾波器的相位為零。因此.當把運算放大器的反饋電阻R3和R4設定為R3=2R4時.同相放大器的增益為3倍,在fo處的環路增益正好為1倍,電路產生振蕩,并正好能維持振蕩。
振蕩頻率可用fo=1/2πRC進行計算.方法如下:
1.給定振蕩頻率fo和電阻R的值,計算電容器C的值。
例如設fo=1000Hz,R=10kΩ,則可以求得C=0.0159μF。
2.給定振蕩頻率fo和電容C的值,計算電阻R的值。
由于0.0159μF不是電容器的標稱值.必須用幾個電容器經串并聯組合后才能實現,在制作電路時不但成本高,操作起來也很麻煩。因此可以先確定電容量,再求電阻阻值。例如此時將電容量設定為C=0.0159μF,即R=1/2πfoC=10.6kΩ。
對于該振蕩電路來說即使環路增益只比1倍稍稍小一點點,電路也不會振蕩。所以在設計實際的電路時為了能確保振蕩.將R3和R4設定為R3=2.2 R4的關系。此時可以確保振蕩.但又帶來振蕩會隨時間不斷增加,最后導致波形頂部被限幅的問題。為此需在反饋電路中接入穩壓二極管對振幅的增加進行限制。
圖2是輸出電壓為2Vrms,振蕩頻率為1kHz的振蕩電路的例子。電路的輸出阻抗為600Ω。負反饋量減小放大器的環路增益。振蕩電路的諧波失真率約為0.5%,開機后振幅會不斷增大,約需5ms才會穩定下來。
這種振蕩電路存在振幅會因R1和R2的誤差或者C1和C2的誤差而變化,這是這種振蕩電路的不足之處。例如在圖3的電路中若R=2.2kΩ,將C2從0.015μF變為0.016μF,振蕩電路的振幅會以7Vrms變成9.3Vms.
這種振蕩電路可振蕩的頻率范圍很寬.可以從數赫茲到數百赫茲。