RC正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)

1、RC 正弦波振蕩電路的設(shè)計(jì)【摘要】 論文對(duì) rc 文氏電橋正弦振蕩器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，該電橋電 路振蕩頻率 f0=1000hz，輸出電壓 u0=4v （峰值），波形失真系數(shù)。通過(guò)設(shè)計(jì)電路及選取各元件參數(shù)，輸出電壓均符號(hào)指標(biāo)要求?！娟P(guān)鍵詞】rc 正弦波振蕩電路 文氏電橋電路 二極管穩(wěn)幅各種電器設(shè)備要正常工作，常常需要各種小波形信號(hào)的支持。 電器 設(shè)備中常用的信號(hào)有正弦波、矩形波、三角波和鋸齒波等。在電器 設(shè)備中，這些信號(hào)是由波形產(chǎn)生和變換電路來(lái)提供的。波形產(chǎn)生電 路是一種不需外加激勵(lì)信號(hào)就能將直流能源轉(zhuǎn)化成具有一定頻率、一定幅度和一定波形的交流能量輸出電路，又稱振蕩器或波形發(fā)生 器。通過(guò)與波形變換電路

2、相結(jié)合，它能產(chǎn)生正弦波、矩形波、三角 波和階梯波等各種波形，能滿足現(xiàn)代測(cè)量通信、自動(dòng)控制和熱加工、 音視頻設(shè)備及數(shù)字系統(tǒng)等對(duì)各種信號(hào)源的需求。rc 正弦波振蕩電路因其選頻網(wǎng)絡(luò)由 r、c 元件組成而得名。根據(jù)選 頻網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和連接方式的不同，又可分為文氏電橋振蕩器、移相 式振蕩器和雙 t 式振蕩器。rc 振蕩電路的工作頻率較低，一般為 1hz1mhz,常采用外穩(wěn)幅電路， 用于低頻電子設(shè)備中。 rc 文氏電橋 振蕩器具有電路簡(jiǎn)單、易起振和振蕩頻率易調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，為大多數(shù) 低頻振蕩電路所采用。本文設(shè)計(jì)一個(gè)振蕩頻率 f0=1000hz 的文氏電 橋正弦振蕩器， 輸出電壓 u 0=4v（峰值）,波形失真系

3、數(shù)kf=0.1 %-0.2 %逍過(guò)診計(jì)電路及選取務(wù)元件參數(shù)耐電爪均符號(hào)指標(biāo)耍求。1、主電路選擇根據(jù)輸出指標(biāo)的要求，本設(shè)計(jì)選擇二極管外穩(wěn)幅的文氏電橋電路。 該電路利用二極管的非線性自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)反饋的強(qiáng)弱來(lái)控制電壓的 恒定。其中，二極管 vdl、vd2 組成外穩(wěn)幅電路，振蕩過(guò)程中 vdl、 vd2 將交替導(dǎo)通和截止，總有一個(gè)處于正向?qū)顟B(tài)的二極管與r3并聯(lián)，由于二極管正向電阻r d 隨 u d 增大|ri下降.因此負(fù)反饋隨振幅上升而增加，直到滿足振幅平衡條件為止。二極 管穩(wěn)幅電路簡(jiǎn)單.乂經(jīng)濟(jì)。圖 1 二極管外穩(wěn)幅的文氏電橋振蕩器該電路的放大倍數(shù)為a u=1+r fr 4 式中 r f 為等效電阻；

4、 r f=r / r 3+r p ： 為二極管 vdl、vd2 導(dǎo)通 時(shí)的動(dòng)態(tài)電阻。振蕩電路剛起振時(shí)，輸出電壓u 0 幅度較小，r d 較丈，a u 較大：仃利-起払 u 隨方掘蕩的進(jìn)彳廠 輸出電壓 u 0 幅度逐漸增大，導(dǎo)致二極管動(dòng)態(tài)電阻r d 逐淅減小，a u 逐漸下降，輸川 HiJk u 0 幅度趨于穩(wěn)定，最 終電路達(dá)到穩(wěn)定振蕩狀態(tài)。2、電路參數(shù)選擇2.1 選擇 r、c為了使 rc 選頻網(wǎng)絡(luò)的特性不受集成運(yùn)算放大器的輸入輸出電阻的 影響，在選擇 r 時(shí)，應(yīng)滿足以下條件 r i r r 0 式 中，r i 是集成運(yùn)算放大器同相輸入電阻；r0 是集成運(yùn)算放大器的輸出電阻。查閱集成運(yùn)放手冊(cè)，可

5、以初選r 2=r仁 15k ,則根據(jù)式f 0=12nrc,可計(jì)算出電容值為c=12nf 0r=12x3.14x103x15x103=0.0106 卩 f據(jù)此，可選取標(biāo)稱值為c=0.01 卩 f 的電容將 c=0.01 叮代入式 f 012nrc 計(jì)算電阻 r 的準(zhǔn)確值 r=15.9k ,取標(biāo)稱值 r=16k 的電阻即可。2. 2 選擇 r 4、r f電阻 r 4 和 r f 可根拯 rc 文氏電橋振蕩電路的振幅起振條件： r f 2r 3 來(lái)確定*本設(shè)計(jì)取r f=2.1r4,這樣即能保證起振，又不會(huì)引起嚴(yán)重的波形失真。同時(shí)，為了減小運(yùn)算放大器輸入失調(diào)及其漂移的影響，根據(jù)平衡電阻概 念，應(yīng)使電阻r 4 和 r f 盡雖滿足 r 2=r=r4II rf 的條件，聯(lián)解 r f=2.1r f 和 r=r 4/ rf 可得r 4=3.12.1r=3.12.1x16k=23.6k可選取標(biāo)稱值為r 4=24k 的屯陽(yáng)，則 r f 的脫俏為r f=2.1r4=2.1x24k=50.4k2.3 二極管 vd1、vd2 的選擇穩(wěn)幅二極管的選