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RC相移振荡电路

2015-1-7 08:02| 编辑:电工学习网| 查看: 18370| 评论: 0

    RC振荡电路
    常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。因此,200kHz以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。常用的RC振荡电路有相移式和桥式两种。
    图Z0817是典型的超前型RC相移振荡电路,它是由一个反相放大器和一个移相反馈网络组成的。如果放大器在相当宽的频率范围内φA为180°,反馈网络还必须使通过它的某一特定频率的正弦电压再移相180°,才能满足自激振荡的相位平衡条件。一节RC电路如图I0831 所示。由它的相量图可知一个相角φ,当f →0时,φ→90°;f →∞时,φ→0。这说明:一节RC电路最大相移不超过90°,不能满足相位平衡条件。若两节RC电路最大相移虽可接近180°,但此时频率必须很低,从而容抗很大,致使输出电压接近于零,又不能满足自激振荡的幅度平衡条件。所以,实际上至少要用三节RC电路来实现移相180°,才能满足振荡条件。
    图Z0817所示振荡电路,反馈网络由三节RC移相电路组成。可用瞬时极性法判断它是否满足振荡的相位平衡条件:在基极与C3的连接处断开,若输入一频率由低到高的信号,经放大器移相φA=180°后,再经过移相网络移相φF,而φF可从270°连续变到0°,其间必有一频率f0使φF=180°,于是在此频率上满足相位平衡条件,若同时满足幅度平衡条件,则电路可产生自激振荡。
    将图Z0817移相网络中的R、C位置互换,便得到滞后移相振荡器,分析方法同上。
    为了得到振荡频率和起振条件,可画图Z0817的微变等效电路如图Z0818所示,并设R1 = R2 = RC = RC1C2 = C3,列出回路方程,可解出振荡频率为
   
    图 Z0819为由运算放大器组成的RC相移振荡电路,三节RC网络在特定频率f0下产生180°相移,只要反相放大器增益适当,即可满足振荡条件而产生振荡,放大器的放大倍数应当可调,使之既能起振,失真又较小。超前型的运算放大器组成的RC相移振荡电路的振荡频率同于式GS0819
    RC移相式振荡器,具有电路简单,经济方便等优点,但选频作用较差,振幅不够稳定,频率调节不便,因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。

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