電路特點
對于RC振蕩電路來說,增大電阻R即可降低振蕩頻率,而增大電阻是無需增加成本的。n常用LC振蕩電路産生的正弦波頻率較高,若要産生頻率較低的正弦振蕩,勢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
具有電路簡單,經濟方便等優點,但選頻作用較差,振幅不夠穩定,頻率調節不便,因此一般用于頻率固定、穩定性要求不高的場合。其振蕩頻率為:
f0=1/(2πRC)
RC橋式振蕩器
将RC串并聯選頻網絡和放大器結合起來即可構成RC振蕩電路,放大器件可采用集成運算放大器。
如圖所示,RC串并聯選頻網絡接在運算放大器的輸出端和同相輸入端之間,構成正反饋,Rf、R1接在運算放大器的輸出端和反相輸入端之間,構成負反饋。正反饋電路和負反饋電路構成一文氏電橋電路(如圖右所示),運算放大器的輸入端和輸出端分别跨接在電橋的對角線上,所以,把這種振蕩電路稱為RC橋式振蕩電路。
(如圖)振蕩信号由同相端輸入,故構成同相放大器,輸出電壓Uo與輸入電壓Ui同相,其閉環電壓放大倍數等于A=U/U=1+(R/R)。而RC串并聯選頻網絡在ω=ω=1/RC時,F=1/3,εf=0°,所以,隻要|A|=1+(R/R)>3,即R>2R,振蕩電路就能滿足自激振蕩的振幅和相位起振條件,産生自激振蕩,振蕩頻率f=1/2πRC
采用雙聯可調電位器或雙聯可調電容器即可方便地調節振蕩頻率。在常用的RC振蕩電路中,一般采用切換高穩定度的電容來進行頻段的轉換(頻率粗調),再采用雙聯可變電位器進行頻率的細調。
工作原理
輸出電壓 u經正反饋(兼選頻)網絡分壓後,取u作為同相比例電路的輸入信号u。
(1) 起振過程
(2) 穩定振蕩
(3) 振蕩頻率
振蕩頻率由相位平衡條件決定。
φ= 0,僅在 f處 φ = 0 滿足相位平衡條件,所以振蕩頻率f= 1/2πRC。
改變R、C可改變振蕩頻率
RC振蕩電路的振蕩頻率一般在200KHz以下。
振蕩頻率的調整
(4)起振及穩定振蕩的條件
考慮到起振條件AF > 1, 一般應選取 R略大2R。如果這個比值取得過大,會引起振蕩波形嚴重失真。
由運放構成的RC串并聯正弦波振蕩電路不是靠運放内部的晶體管進入非線性區穩幅,而是通過在外部引入負反饋來達到穩幅的目的。