本文介紹了RC振蕩器的二種常見電路,它們分別是RC 相移振蕩電路、RC 橋式振蕩電路,詳細(xì)介紹了這二種電路的特點(diǎn)、振蕩頻率等基礎(chǔ)知識(shí)。
RC振蕩器電路
RC 振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是 RC 電路,它們的振蕩頻率比較低,常用的電路有兩種,一是RC相移振蕩電路,二是RC橋式振蕩電路。
1、RC 相移振蕩電路
圖4 ( a )是 RC 相移振蕩電路。電路中的 3 節(jié) RC 網(wǎng)絡(luò)同時(shí)起到選頻和正反饋的作用。從圖 4 ( b )的交流等效電路看到:因?yàn)槭菃渭?jí)共發(fā)射極放大電路,晶體管 VT 的輸出電壓 U o 與輸出電壓 U i 在相位上是相差 180° 。
當(dāng)輸出電壓經(jīng)過 RC 網(wǎng)絡(luò)后,變成反饋電壓 U f 又送到輸入端時(shí),由于 RC 網(wǎng)絡(luò)只對(duì)某個(gè)特定頻率 f 0 的電壓產(chǎn)生 180° 的相移,所以只有頻率為 f 0 的信號(hào)電壓才是正反饋而使電路起振。
可見 RC 網(wǎng)絡(luò)既是選頻網(wǎng)絡(luò),又是正反饋電路的一部分。RC 相移振蕩電路的特點(diǎn)是:電路簡單、經(jīng)濟(jì),但穩(wěn)定性不高,而且調(diào)節(jié)不方便。一般都用作固定頻率振蕩器和要求不太高的場合。
它的振蕩頻率是:當(dāng) 3 節(jié) RC 網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)相同時(shí): f 0 = 1 2π 6RC 。頻率一般為幾十千赫。
2、RC 橋式振蕩電路
圖 5( a )是一種常見的 RC 橋式振蕩電路。圖中左側(cè)的 R1C1 和 R2C2 串并聯(lián)電路就是它的選頻網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)又是正反饋電路的一部分,這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)對(duì)某個(gè)特定頻率為 f 0 的信號(hào)電壓沒有相移(相移為 0° ),其它頻率的電壓都有大小不等的相移。
由于放大器有 2 級(jí),從 V2 輸出端取出的反饋電壓 U f 是和放大器輸入電壓同相的( 2 級(jí)相移 360°=0° )。
因此,反饋電壓經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)送回到 VT1 的輸入端時(shí),只有某個(gè)特定頻率為 f 0 的電壓才能滿足相位平衡條件而起振??梢?RC 串并聯(lián)電路同時(shí)起到了選頻和正反饋的作用。
實(shí)際上為了提高振蕩器的工作質(zhì)量,電路中還加有由 R t 和 R E1 組成的串聯(lián)電壓負(fù)反饋電路。
其中 R t 是一個(gè)有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,它對(duì)電路能起到穩(wěn)定振蕩幅度和減小非線性失真的作用。
從圖 5 ( b )的等效電路看到,這個(gè)振蕩電路是一個(gè)橋形電路。 R1C1 、 R2C2 、 R t 和 R E1 分別是電橋的 4 個(gè)臂,放大器的輸入和輸出分別接在電橋的兩個(gè)對(duì)角線上,所以被稱為 RC 橋式振蕩電路。
RC 橋式振蕩電路的性能比 RC 相移振蕩電路好,它的穩(wěn)定性高、非線性失真小,頻率調(diào)節(jié)方便。它的振蕩頻率是:當(dāng) R1=R2=R 、 C1=C2=C 時(shí) f 0 = 1 2πRC 。它的頻率范圍從1 赫~1兆赫。
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