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。

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,常用類型,RC移相式振盪器,RC橋式振盪器,工作原理,

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

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:
fo=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
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。
Rc橋式振盪電路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Au=Uo/Ui=1+(Rf/R1)。而RC串並聯選頻網路在ω=ωo=1/RC時,Fu=1/3,εf=0°,所以,只要|Au|=1+(Rf/R1)>3,即Rf>2R1,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fo=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 uo經正反饋(兼選頻)網路分壓後,取uf作為同相比例電路的輸入信號ui
(1) 起振過程
RC振盪電路
(2) 穩定振盪
RC振盪電路
(3) 振盪頻率
振盪頻率由相位平衡條件決定。
φA= 0,僅在 f0處 φF = 0 滿足相位平衡條件,所以振盪頻率f0= 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
(4)起振及穩定振盪的條件
RC振盪電路
考慮到起振條件AuF > 1, 一般應選取 RF略大2R1。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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