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。電路由放大電路、選頻網路、正反饋網路，穩幅環節四部分構成。主要優點是結構簡單，經濟方便。根據RC選頻網路的不同形式，可以將RC振盪電路分為RC超前（或滯後）相移振盪電路和文氏電路振盪電路。

基本介紹

• 中文名：RC振盪電路
• 概念：採用RC選頻網路構成的振盪電路
• 適用範圍：低頻振盪
• 頻率：1Hz~1MHz
• 頻率計算：fo=1/2πRC
• 套用領域：電子電路

電路特點

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。常用LC振盪電路產生的正弦波頻率較高，若要產生頻率較低的正弦振盪，勢必要求振盪迴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，而且製造困難、成本高。因此，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

相移振盪器是採用超前移相或滯後移相電路作為選頻網路，與反相放大器構成的振盪器。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：

圖1 RC相移振盪器

文氏電橋振盪器

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。

圖2文氏電橋振盪器

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，R_t、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文氏電橋振盪電路。

振盪信號由同相端輸入，故構成同相放大器，輸出電壓與輸入電壓同相，其閉環電壓放大倍數等於:

而RC串並聯選頻網路在時，，，所以，只要,即，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

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_o經正反饋（兼選頻）網路分壓後，取u_f作為同相比例電路的輸入信號u_i。

(1) 起振過程

剛接通電源是，電路中存在各種電擾動，經過選頻網路通過反饋產生比較大的反饋電壓。通過線性放大和反饋的不停循環，振盪電壓就會不斷增大。

圖3-1 起振

(2) 振盪頻率

振盪頻率由相位平衡條件決定。

，僅在 處滿足相位平衡條件，所以振盪頻率為：

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。

（3）起振及穩定振盪的條件

考慮到起振條件, 一般應選取 略大。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。

圖3-2 穩定振盪

(4) 穩輻環節

振盪幅度的增長過程不可能永無止境的延續下去，當放大器逐漸由放大區進入飽和區或截止區。工作於非線性狀態，其增益逐漸下降，當放大器增益下降導致環路增益下降為1，振幅增長過程將停止，振盪器達到平衡。