《集成电子技术》_RC正弦波振荡电路.ppt

RC串并联网路的频率响应 HIT集成电子技术电子教案------RC正弦波振荡电路 13.2.1 RC文氏桥振荡电路 13.2.1 RC正弦波振荡电路 13.2.2. 双T型RC振荡电路* 13.2.1 RC文氏桥振荡电路 RC振荡电路有二种，一种是利用RC网络的选频作用，在选频网络的中心频率点上满足正反馈条件，从而产生正弦波振荡；另一种是通过RC网络的移相作用，将负反馈变为正反馈，从而满足正反馈条件产生正弦波振荡。 13.2.1.1 RC文氏桥振荡电路的构成 RC文氏桥振荡电路的电路如图所示，C1、R1和C2、R2支路是RC串并联网络，实现正反馈；另外还增加了R3和R4负反馈网络，以调节电路的电压增益。C1、R1、C2、R2和R3、R4正好构成一个桥路，称为文氏桥。 图 13.02.01 RC串并联电路 图 13.02.02 RC串并联电路 RC串并联网络如图13.02.02所示，它由R、C串联和并联电路组成，根据电容的特性，该电路在低频和高频段对信号有很大的衰减。电路的反馈系数 13.2.1.2 RC串并联选频网络的选频特性 令分母虚部为零，求出谐振频率: 图 13.02.02 RC串并联电路 当R1 = R2=R，C1 = C2=C时，谐振频率 幅频特性 ： 相频特性： 图 13.02.03(a) 幅频特性 图 12.02.03(b) 相频特性 当满足R=R1=R2，C=C1=C2条件，且当 f = f0时反馈系数 此时反馈系数与频率f0的大小无关，相角 ?F=0? 。 当满足R=R1=R2，C=C1=C2条件时，反馈系数等于1/3， 与频率无关。也就是说当调节R、C 改变频率时，反馈系数 不变，放大电路的放大倍数不变，输出信号的幅度不变。 13.2.1.3 RC桥式正弦波振荡电路的工作原理 1. 振荡的建立 振荡的建立就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。 为了保证这种微弱的信号经过放大通过正反馈的选频作用，使输出幅度愈来愈大，振荡电路在起振时应满足： 由于正反馈网络的反馈系数等于1/3，所以为了满足振荡条件AF=1，放大电路的电压放大倍数Auf=3。由运算放大器、R3和R4组成同相输入比例运算电路是电压串联负反馈，电压放大倍数为 图13.02.01 RC文氏桥振荡电路 应使R3=2R4 2. 振荡幅度的稳定 R4是具有正温度系数的热敏电阻，起振前阻值较小，使Auf＞3。起振后，流过R4的电流加大，R4的温度升高、阻值加大，Auf变小，达到振荡稳定状态时Auf =3。 由于Uo与Uf具有良好的线性关系，所以为了稳定输出电压的幅值，一般应在电路中加入非线性环节。 图13.02.04 带有热敏电阻稳幅的RC文氏桥振荡电路 另一种稳定输出电压幅度的电路如图13.02.05所示 (a) (b) 图13.02.05 带有二极管稳幅的RC文氏桥振荡器电路 该电路采用与电阻R3并联二极管的方式实现稳幅。 (a) (b) 电路稳幅原理：如果输出幅度增大，两个并联二极管的工作点达到特性曲线的C、D点。二极管动态电阻下降，放大倍数下降，输出幅度下降。反之，输出幅度增大，从而达到使输出电压稳定的目的。 图13.02.05 带有二极管稳幅的RC文氏桥振荡器电路 13.2.2. 双T形RC振荡电路* 13.2.2.1 双T形RC振荡电路的电路构成 双T形RC振荡电路的电路如图13.02.06所示，它由二个T型RC网络并联而成，双T网络构成负反馈回路；由R1、R2构成正反馈网络；VDZ是用来限定输出幅度。 图13.02.06 双T形RC振荡电路 (a)电路 (b)选频网络 (c)选频网络的等效电路 13.2.2.2 双T网络的频率特性 根据等效电路，有 求反馈系数 则 或写成 式中 由此可画出双T网络的频率响应特性曲线 (a) 幅频特性 (b) 相频特性 由于双T网络放在放大电路的负反馈通道中,而文氏桥RC的选频网络是放在正反