介绍了使用OP07芯片构建的RC文氏桥振荡电路的工作原理,包括负反馈、正反馈、选频网络的概念。通过仿真分析,探讨了起振时间、振荡幅度、输出频率的影响因素,并解决了单电源供电的问题。实验总结强调了电路连接的注意事项及参数调整的重要性。
- 具体原理图如下
在这里使用的OP07的原因是学校提供这个芯片,需要注意的是OP07相应的引脚与别的芯片有所差别,但原理基本一致。
放大器的工作工作原理:
放大信号,刚上电的时,电路会出现频率丰富的微小噪声,放大器将噪声放大要使振荡稳定,信号不能无休止的放大下去,于是我们引入负反馈,使放大倍数稳定在3倍选出所需的频率,运用RC带通滤波器(RC低通和高通的组合),即可提取所需的频率同时RC并联串联网络也是电路的正反馈网络振荡需要满足以下两个条件:(1)相位平衡条件:反馈电路的相位与输入电压的相位同相(2)振幅平衡条件:反馈电压的幅度与输入电压的幅度相等,这是电路维持稳振荡的振幅条件刚开始的时候放大倍数与反馈系数乘积大于1,信号持续放大,大到一定程度时,放大倍数减小,使得电路放大倍数为与反馈系数的乘积为1,信号稳定输出。
1.负反馈与放大倍数
反馈是将输出信号的全部或一部分返回至输入,使输入信号改变,而负反馈是引起输入信号减小的一种反馈方式。同向放大器引入负反馈,使得输出信号与输入信号比值稳定,且因为是同向放大器,故
2.正反馈与选频网络
正反馈: 反馈是将输出信号的全部或一部分返回至输入,使输入信号改变,而正反馈是引起输入信号增大的一种反馈方式。上图为实际电路的反馈网络,将输出电压的一部分,即C1R2并联网络上面的分压送回输入端,使得净输入量增大。R2C1 和 R1C2 组成正反馈网络,反馈系数为F=U(R2C1)/ U(R1C2),可等效为阻抗之比(电压与阻抗成正比),F=Z(R2C1)/ Z(R1C2)。选频网络:RC滤波器其中高通滤波器与低通滤波器的区别就在于电容电阻的摆放位置,高通滤波器顾名思义是通过高频信号,阻断低频信号,因此电容放在输入端,低通滤波器的输入端接电阻,这是根据电容通交流阻直流的特性判断的,如果电容足够大,那么我们可以将频率过低的信号近似等效成直流信号,那么他就不会通过高通滤波器的第一个电容。
RC带通滤波器
仿真分析:
实验总结:
- OP07引脚图和网上大多数放大器引脚映射不一样,实际电路须合理连线。
- 单电源供电需要加入偏置。
- 可以通过改变电阻值,选择合适的,利于观察的输出波形。
- 真就万物皆可等效为电阻