RC振盪電路

RC振盪電路

採用RC選頻網路構成的振盪電路稱為RC振盪電路,它適用於低頻振盪,一般用於產生1Hz~1MHz的低頻信號。因為對於RC振盪電路來說,增大電阻R即可降低振盪頻率,而增大電阻是無需增加成本的。200kHz以下的正弦振盪電路,一般採用振盪頻率較低的RC振盪電路。

常用類型

RC移相式振盪器

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,因此一般用於頻率固定、穩定性要求不高的場合。其振盪頻率為:

f=1/(2πRC)

RC橋式振盪器

將RC串並聯選頻網路和放大器結合起來即可構成RC振盪電路,放大器件可採用集成運算放大器。

Rc橋式振盪電路Rc橋式振盪電路

如圖所示,RC串並聯選頻網路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別跨接在電橋的對角線上,所以,把這種振盪電路稱為RC橋式振盪電路。

(如圖)振盪信號由同相端輸入,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於A=U/U=1+(R/R)。而RC串並聯選頻網路在ω=ω=1/RC時,F=1/3,εf=0°,所以,只要|A|=1+(R/R)>3,即R>2R,振盪電路就能滿足自激振盪的振幅和相位起振條件,產生自激振盪,振盪頻率f=1/2πRC

採用雙聯可調電位器或雙聯可調電容器即可方便地調節振盪頻率。在常用的RC振盪電路中,一般採用切換高穩定度的電容來進行頻段的轉換(頻率粗調),再採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)網路分壓後,取u作為同相比例電路的輸入信號u。

(1) 起振過程

RC振盪電路RC振盪電路

(2) 穩定振盪

RC振盪電路RC振盪電路

(3) 振盪頻率

振盪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,所以振盪頻率f= 1/2πRC。

改變R、C可改變振盪頻率

RC振盪電路的振盪頻率一般在200KHz以下。

振盪頻率的調整

RC振盪電路RC振盪電路

(4)起振及穩定振盪的條件

RC振盪電路RC振盪電路

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,會引起振盪波形嚴重失真。

由運放構成的RC串並聯正弦波振盪電路不是靠運放內部的電晶體進入非線性區穩幅,而是通過在外部引入負反饋來達到穩幅的目的。

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