振蕩電路設計原理與設計

原理如下所示:

要產(chǎn)生正弦波振蕩，必須有滿(mǎn)足相位條件的f0，且在合閘通電時(shí)對于f= f0信號有從小到大直至穩幅的過(guò)程，即滿(mǎn)足起振條件。

RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò )：

下面求出電路的頻率特性：

首先介紹最簡(jiǎn)單常見(jiàn)的文氏橋振蕩電路

振蕩電路設計原理如下：

特點(diǎn):以RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò )為選頻網(wǎng)絡(luò )和正反饋網(wǎng)絡(luò )，并引入電壓串聯(lián)負反饋，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )構成橋路，一對頂點(diǎn)作為輸出電壓，一對頂點(diǎn)作為放大電路的凈輸入電壓，就構成文氏橋振蕩電路。

仿真電路見(jiàn)右圖所示:

說(shuō)明：振蕩頻率由求得。

而調節R5電阻可以調節正弦波的輸出幅值。

兩個(gè)二極管是用來(lái)穩定輸出電壓的。

在開(kāi)始時(shí)，為了使電路起振，所以使正反饋的作用大于負反饋，在達到需要的幅值之后，就使正負反饋的作用相同。

下面來(lái)看另外一個(gè)例子:

根據振蕩電路的設計要求,要想完成振蕩必須首先滿(mǎn)足相位條件。

圖中有三個(gè)低通濾波器，每個(gè)都可以提供相移。

可以看出三個(gè)低通濾波器的時(shí)間常數一樣，因此他們提供的相依理論上是一樣的。

電路輸出信號直接反饋到運放的反向輸入引腳，因此此處會(huì )引入-180°的相移。

而對于三個(gè)低通濾波器網(wǎng)絡(luò )引入的相移范圍為0°至-270°。

因此存在一個(gè)頻率使得整體相移為-360°，滿(mǎn)足相位條件。

也就是說(shuō)每個(gè)低通濾波器引入的相移是-60°，因此可以知道頻率的計算公式如下:

F = tan 60 degrees / 2 * pi * R1 * C1

F(s)=1/(1+jwRC)的相角為-60°，也就是上面的公式。

為了是信號能夠在單電源下工作，可以引入直流偏置，直接分析直流通路，可以看書(shū)，輸出信號中會(huì )疊加出來(lái)2.5V的直流信號。

輸出幅值由于衰減正常比較小，因此可以在后級添加同相放大電路，這樣可以將信號進(jìn)行放大。

輸出的波形如下所示:

方波發(fā)生器:

上面的是方波發(fā)生器的基本原理，同時(shí)具有兩路反饋信號，通過(guò)兩路信號的信號延遲來(lái)輸出方波。

具體的圖如左邊所示。這里加上限幅器比較好。

為了使占空比可調只要改變兩邊的充電時(shí)間即可。

同樣由于方波是由無(wú)數個(gè)正弦波疊加生成的，因此如果使用低通濾波器將信號中的二次以上的諧波濾掉，至保留基波，這樣就轉變成了正弦波信號。具體信號如下所示:

U1生成一個(gè)500kHz方波輸出，U2形成3階切比雪夫濾波器，用來(lái)濾除高頻信號。

輸出波形如下所示:

三角波發(fā)生電路:

為什么要改變輸入方向呢，原因是當第一級輸出高電平時(shí)，積分電路的輸出電壓是在往下降的，具體可以列出方程就知道了。

這樣，如果第二級的輸出電壓還反饋到第一級的反向輸入端，會(huì )導致無(wú)法正常工作，因此只能反饋到正向輸入端，這樣使用疊加原理，可以得出波形。

具體的仿真電路如下所示:

仿真波形如下所示:

振蕩頻率取決于R1，C1，和U1的峰值-峰值輸出.