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RC正弦波振荡电路 1 技术指标 设计、组装、调试RC正弦波振荡电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡。 2 设计方案及其比较 2.1 方案一 图2.1.1是RC桥式振荡电路的原理电路，这个电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。R3、R4、RV1、D1、D2组成电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。而电阻R 1 和一个电容C1串联，将另一个电阻R2与另一个电容C2并联组成RC串并联选频率网络，同时兼有正反馈网络功能。 图2.1.1 RC文氏桥式振荡电路原理图 放大电路：利用LM324运算放大器，正常工作下将输入信号进行放大。LM324每一组有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V0”为输出端。1、2、3脚是一组，5、6、7脚是一组，8、9、10脚是一组，12、13、14是一组，剩下的两个脚是电源，1、7、8、14是各组放大器的输出脚，其他的就是输入脚。一般采用双电源供电，这时它的4脚接正电源+12V，11脚接负电源-12V。 选频率网络及正反馈网络：有频率公式 (1) 假设所需的低频频率为100Hz，则计算出 (2) 选用常见的电容0.1uF,则电阻应为16k。 稳定幅度环节：本实验采用反向并联二极管的稳定幅度电路，利用电流增大时二极管的动态电阻减小，电流减小时二极管动态电阻增大的特性，加入非线性环节，从而使输出时电压稳定。可调电阻RV1用来调节增益的大小来满足振幅平衡条件。R4给二极管提供微小的导通电压，防止交越失真。 器件计算：闭环增益： (3) 而振幅平衡条件： (4) (5) (6) 为此合理选择RV1和R3，使 (7) 保证环路增益大于1，所以R3选用10k，则RV1选择可调10k电阻。 2.2 方案二 正弦波振荡器由放大电路、选频网络、正反馈电路和稳幅环节四部分组成。电路接通后，频率丰富的干扰信号传入振荡电路的输入端，经过放大后出现在电路的输出端，但是由于幅值很小而频率又杂，不是所要求的输出信号。R1、R2、C1、C2组成选频兼正反馈网络，有频率公式 (8) 然后根据所需的频率选择R、C的值。把某一频率的信号筛选出来，再进行放大，整个电路的回路增益略大于1，不断地循环放大，得到失真的输出信号，最后经过稳幅环节可以输出一个频率稳定、幅值稳定的正弦波信号。 图2.2.1 方案二原理图 2.3 方案三 此方案利用RC移相式正弦振荡电路。因为每节RC电路都是相位超前电路，相移小于90°。当相位移接近90°时，其频率必须是很低的，这样R两端输出电压与输入电压的幅值比接近零，所以，利用3节RC移相网络，其最大相移可以接近270°，因此，有可能在特定频率f0下移相180°，即 (9) 考虑到放大电路产生的相移 (10) 所以则有 (11) 显然只要适当调节Rf的值，使AV适当，就可同时满足相位和振幅条件，产生正弦振荡。这种振荡电路的振荡频率 (12) 此时反馈系数 (13) 要满足起振条件 (14) 则电路产生振荡。 图2.3.1 移相式正弦波振荡电路 2.4 方案比较 表1 方案比较表 方案 主要原理 振荡频率 起振公式 电路特点 方案一 RC串并联（文氏）选频网络 电路简单易懂，方便加负反馈稳幅，容易调出稳定的正弦波。 方案二 RC串并联（文氏）选频网络 利用三极管