正弦波發生電路能產生正弦波輸出,它是在放大電路的基礎上加上正反饋而形成的,它是各類波形發生器和信號源的核心電路。正弦波發生電路也稱為正弦波振蕩電路或正弦波振蕩器。
1.正弦波發生電路圖
2.正弦波發生電路的作用
不需要外加激勵信號,電路就能產生輸出信號的電路稱為信號發生電路或波形振蕩器.其中能產生正弦波輸出信號的電路稱為正弦波發生電路或正弦振蕩器
3.正弦波發生電路的工作原理
圖示為RC橋式正弦波振蕩器。其中RC串、并聯電路構成正反饋支路,同時兼作選頻網絡,R3、R、Rs及二極管等元件構成負反饋和穩幅環節。調節電位器Rw,可以改變負反饋深度,以滿足振蕩的振幅條件和改善波形。利用兩個反向并聯二極管D2、D2正向電阻的非線性特性來實現穩幅。D、D2采用硅管(溫度穩定性好),且要求特性匹配,才能保證輸出波形正、負半周對稱。Rs的接入是為了削弱二極管非線性的影響,以改善波形失真。電路的振蕩頻率:F=2πRC分之一。
起振的幅值條件。
調整反饋電阻Rs,使電路起振,且波形失真最小。如不能起振,
則說明負反饋太強,應適當加大R。如波形失真嚴重,則應適當減小R。改變選頻網絡的參數C或R,即可調節振蕩頻率。
起振的幅值條件
產生條件
1.正弦波振蕩電路
為了產生正弦波,必須在放大電路里加入正反饋,因此放大電路和正反饋網絡是振蕩電路的最主要部分。但是,這樣兩部分構成的振蕩器一般得不到正弦波,這是由于很難控制正反饋的量。
如果正反饋量大,則增幅,輸出幅度越來越大,最后由三極管的非線性限幅,這必然產生非線性失真。反之,如果正反饋量不足,則減幅,可能停振,為此振蕩電路要有一個穩幅電路。
為了獲得單一頻率的正弦波輸出,應該有選頻網絡,選頻網絡往往和正反饋網絡或放大電路合而為一。選頻網絡由R、C和L、C等電抗性元件組成。正弦波振蕩器的名稱一般由選頻網絡來命名。
因此,正弦波振蕩電路由放大電路、正反饋網絡、選頻網絡、穩幅電路組成。
2. 振蕩平衡條件
產生正弦波的條件與負反饋放大電路產生自激的條件十分類似。只不過負反饋放大電路中是由于信號頻率達到了通頻帶的兩端,產生了足夠的附加相移,從而使負反饋變成了正反饋。在振蕩電路中加的就是正反饋,振蕩建立后只是一種頻率的信號,無所謂附加相移。
負反饋放大電路和正反饋振蕩電路框圖比較
正反饋一般表達式:
振蕩條件為:
包括振幅平衡條件:,
相位平衡條件:JAF= jA+jF=±2np
3. 起振條件和穩幅原理
振蕩器在剛剛起振時,為了克服電路中的損耗,需要正反饋強一些,即要求。
既然,起振后就要產生增幅振蕩,需要靠三極管大信號運用時的非線性特性去限制幅度的增加,這樣電路必然產生失真。這就要靠選頻網絡的作用,選出失真波形的基波分量作為輸出信號,以獲得正弦波輸出。
也可以在反饋網絡中加入非線性穩幅環節,用以調節放大電路的增益,從而達到穩幅的目的。
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