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rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

作者:佚名    文章來(lái)源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2018-12-06

  RC振蕩電路,采用RC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,適用于低頻振蕩,一般用于產(chǎn)生1Hz~1MHz(fo=1/2πRC)的低頻信號(hào)。對(duì)于RC振蕩電路來(lái)說(shuō),增大電阻R即可降低振蕩頻率,而增大電阻是無(wú)需增加成本的;而對(duì)于LC振蕩電路來(lái)說(shuō),一般產(chǎn)生的正弦波頻率較高,若要產(chǎn)生頻率較低的正弦振蕩,勢(shì)必要求振蕩回路要有較大的電感和電容,這樣不但元件體積大、笨重、安裝不便,而且制造困難、成本高。因此,200kHz以下的正弦振蕩電路,一般采用振蕩頻率較低的RC振蕩電路。

rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

  電路特點(diǎn)

  對(duì)于RC振蕩電路來(lái)說(shuō),增大電阻R即可降低振蕩頻率,而增大電阻是無(wú)需增加成本的。常用LC振蕩電路產(chǎn)生的正弦波頻率較高,若要產(chǎn)生頻率較低的正弦振蕩,勢(shì)必要求振蕩回路要有較大的電感和電容,這樣不但元件體積大、笨重、安裝不便,而且制造困難、成本高。因此,200kHz以下的正弦振蕩電路,一般采用振蕩頻率較低的RC振蕩電路。

  常用類型

  RC移相式振蕩器

  具有電路簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn),但選頻作用較差,振幅不夠穩(wěn)定,頻率調(diào)節(jié)不便,因此一般用于頻率固定、穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。其振蕩頻率為:fo=1/(2πRC)

  RC橋式振蕩器

  將RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和放大器結(jié)合起來(lái)即可構(gòu)成RC振蕩電路,放大器件可采用集成運(yùn)算放大器。

  如圖所示,RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)接在運(yùn)算放大器的輸出端和同相輸入端之間,構(gòu)成正反饋,Rf、R1接在運(yùn)算放大器的輸出端和反相輸入端之間,構(gòu)成負(fù)反饋。正反饋電路和負(fù)反饋電路構(gòu)成一文氏電橋電路(如圖右所示),運(yùn)算放大器的輸入端和輸出端分別跨接在電橋的對(duì)角線上,所以,把這種振蕩電路稱為RC橋式振蕩電路。

  (如圖)振蕩信號(hào)由同相端輸入,故構(gòu)成同相放大器,輸出電壓Uo與輸入電壓Ui同相,其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)等于Au=Uo/Ui=1+(Rf/R1)。而RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)在ω=ωo=1/RC時(shí),F(xiàn)u=1/3,εf=0°,所以,只要|Au|=1+(Rf/R1)》3,即Rf》2R1,振蕩電路就能滿足自激振蕩的振幅和相位起振條件,產(chǎn)生自激振蕩,振蕩頻率fo=1/2πRC

  采用雙聯(lián)可調(diào)電位器或雙聯(lián)可調(diào)電容器即可方便地調(diào)節(jié)振蕩頻率。在常用的RC振蕩電路中,一般采用切換高穩(wěn)定度的電容來(lái)進(jìn)行頻段的轉(zhuǎn)換(頻率粗調(diào)),再采用雙聯(lián)可變電位器進(jìn)行頻率的細(xì)調(diào)。

  選頻特性

  RC振蕩電路的電路結(jié)構(gòu)如下圖所示:

  rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

  分析下圖中公式可知:僅當(dāng) w = w0時(shí),達(dá)最大值, 且 u2 與 u1 同相 ,即網(wǎng)絡(luò)具有選頻特性,fo決定于RC。

  rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

  RC振蕩電路的選頻特性如下圖所示:

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  RC振蕩電路工作原理

  1、起振過(guò)程

  rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

  2、穩(wěn)定振蕩

  rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

  3、振蕩頻率

  振蕩頻率由相位平衡條件決定。 jA= 0,僅在 f 0處 jF = 0 滿足相位平衡條件,所以振蕩頻率f 0= 1 /2πRC。 可通過(guò)改變開關(guān)的位置來(lái)改變選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻,實(shí)現(xiàn)頻率粗調(diào);通過(guò)改變電容C的大小實(shí)現(xiàn)頻率的細(xì)調(diào)。

  rc振蕩電路詳解_rc振蕩電路工作原理

  4、起振及穩(wěn)定振蕩的條件

  考慮到起振條件AuF 》 1, 一般應(yīng)選取 RF略大2R1。如果這個(gè)比值取得過(guò)大,會(huì)引起振蕩波形嚴(yán)重失真。

  由運(yùn)放構(gòu)成的RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路不是靠運(yùn)放內(nèi)部的晶體管進(jìn)入非線性區(qū)穩(wěn)幅,而是通過(guò)在外部引入負(fù)反饋來(lái)達(dá)到穩(wěn)幅的目的。

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Tags:rc振蕩電路,振蕩頻率,振蕩電路,條件  
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