首先需要明白的是振荡电路的设计原理。
原理如下所示:
![41daea40e9b44f47832961857438db2d?from=pc.jpg 41daea40e9b44f47832961857438db2d?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801vg8q0nm3ecqynr08.jpg)
要产生正弦波振荡,必须有满足相位条件的f0,且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程,即满足起振条件。
![f2d88f648aea4a27a58be899d039ff08?from=pc.jpg f2d88f648aea4a27a58be899d039ff08?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801zt85d0txvuow1j17.jpg)
RC串并联选频网络:
![c552582c92c642cdba3d01c81b3f6bd7?from=pc.jpg c552582c92c642cdba3d01c81b3f6bd7?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801rhxfy6gzgjbgxu66.jpg)
下面求出电路的频率特性:
![7e295e04617348d2ab938972f7027912?from=pc.jpg 7e295e04617348d2ab938972f7027912?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801ge3373lilelvfe7c.jpg)
首先介绍最简单常见的文氏桥振荡电路
振荡电路设计原理如下:
特点:以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络,并引入电压串联负反馈,两个网络构成桥路,一对顶点作为输出电压,一对顶点作为放大电路的净输入电压,就构成文氏桥振荡电路。
仿真电路见右图所示:
![f04b60b3080e48bfb18c1c0608e4cc76?from=pc.jpg f04b60b3080e48bfb18c1c0608e4cc76?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801t3tzzo56urmt5u58.jpg)
![97cf486c672a4d70b0be7e9b0a842b5f?from=pc.jpg 97cf486c672a4d70b0be7e9b0a842b5f?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801xb0z5fpt5z3bq5tb.jpg)
说明:振荡频率由求得。
而调节R5电阻可以调节正弦波的输出幅值。
两个二极管是用来稳定输出电压的。
在开始时,为了使电路起振,所以使正反馈的作用大于负反馈,在达到需要的幅值之后,就使正负反馈的作用相同。
下面来看另外一个例子:
![117523dd31484f56b1f3d63693be937b?from=pc.jpg 117523dd31484f56b1f3d63693be937b?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801cqvdtakbr7v5vvms.jpg)
根据振荡电路的设计要求,要想完成振荡必须首先满足相位条件。
图中有三个低通滤波器,每个都可以提供相移。
可以看出三个低通滤波器的时间常数一样,因此他们提供的相依理论上是一样的。
电路输出信号直接反馈到运放的反向输入引脚,因此此处会引入-180°的相移。
而对于三个低通滤波器网络引入的相移范围为0°至-270°。
因此存在一个频率使得整体相移为-360°,满足相位条件。
也就是说每个低通滤波器引入的相移是-60°,因此可以知道频率的计算公式如下:
F = tan 60 degrees / 2 * pi * R1 * C1
F(s)=1/(1+jwRC)的相角为-60°,也就是上面的公式。
为了是信号能够在单电源下工作,可以引入直流偏置,直接分析直流通路,可以看书,输出信号中会叠加出来2.5V的直流信号。
输出幅值由于衰减正常比较小,因此可以在后级添加同相放大电路,这样可以将信号进行放大。
输出的波形如下所示:
![652378d9280b49de878b583feaf49267?from=pc.jpg 652378d9280b49de878b583feaf49267?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801nb5izwbp5jbpzy7s.jpg)
方波发生器:
![ab63b766644549208cc25ea6bc3159be?from=pc.jpg ab63b766644549208cc25ea6bc3159be?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801tj8fkozjhiiddxdj.jpg)
上面的是方波发生器的基本原理,同时具有两路反馈信号,通过两路信号的信号延迟来输出方波。
![b586fb4fa0024b06a8a61199d2362ec6?from=pc.jpg b586fb4fa0024b06a8a61199d2362ec6?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801oqzzipt8scso9881.jpg)
![3c089ba7a602493fac52fb15c313bba7?from=pc.jpg 3c089ba7a602493fac52fb15c313bba7?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801fgla8a8i8iljodoa.jpg)
具体的图如左边所示。这里加上限幅器比较好。
![68dfd0051f0f4ef3aa9811c12d92cf75?from=pc.jpg 68dfd0051f0f4ef3aa9811c12d92cf75?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801lr8kss7s4s4q5205.jpg)
为了使占空比可调只要改变两边的充电时间即可。
同样由于方波是由无数个正弦波叠加生成的,因此如果使用低通滤波器将信号中的二次以上的谐波滤掉,至保留基波,这样就转变成了正弦波信号。具体信号如下所示:
![a40767648cf041879a62a7992e309985?from=pc.jpg a40767648cf041879a62a7992e309985?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801ccccc717y2i4way4.jpg)
U1生成一个500kHz方波输出,U2形成3阶切比雪夫滤波器,用来滤除高频信号。
输出波形如下所示:
![a2d59387a39d4b65a8dfe1ff4214c0fc?from=pc.jpg a2d59387a39d4b65a8dfe1ff4214c0fc?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801fsuks4slzys4as4k.jpg)
三角波发生电路:
![503dbb41c2a04346b9ea8324f3caf91d?from=pc.jpg 503dbb41c2a04346b9ea8324f3caf91d?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801fnba9pan29z9r669.jpg)
![340debcd5e824bc2acf7b67bb8201c5c?from=pc.jpg 340debcd5e824bc2acf7b67bb8201c5c?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801ijokwbtj6w7t31o8.jpg)
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为什么要改变输入方向呢,原因是当第一级输出高电平时,积分电路的输出电压是在往下降的,具体可以列出方程就知道了。
这样,如果第二级的输出电压还反馈到第一级的反向输入端,会导致无法正常工作,因此只能反馈到正向输入端,这样使用叠加原理,可以得出波形。
具体的仿真电路如下所示:
![c11138d61dad42f481a76640c0263467?from=pc.jpg c11138d61dad42f481a76640c0263467?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801f0i0lrdpouiufb0y.jpg)
仿真波形如下所示:
振荡频率取决于R1,C1,和U1的峰值-峰值输出.
![673b8e5a38b54fea9b3c6da33f87f263?from=pc.jpg 673b8e5a38b54fea9b3c6da33f87f263?from=pc.jpg](https://static.assets-stash.eet-china.com/forum/202110/09/115801zuw00wuqaaa0u9a5.jpg)
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