文氏電橋振蕩電路
基本文氏電橋振蕩電路:
其中,、
、
、
組成
串并聯網絡將輸出正反饋到同相輸入端,
、
則將輸出負反饋到運放的反相輸入端,電路的行為取決于正負反饋哪一邊占優勢。
(1)振蕩頻率的計算。
當=
=
,
=
=
時,
文氏電路振蕩器的振蕩頻率為:
(2)起振條件和平衡條件。
起振條件為:>2
。
該電路的放大倍數為:1+。當放大倍數小于3時,負反饋支路占優勢,電路不起振;當放大倍數大于3時,正反饋支路占優勢,電路起振,但是不穩定。只有當放大倍數恰好為3時,正負反饋處于平衡,振蕩電路會持續穩定的工作。即:
要實現穩幅,反饋電阻的阻值要隨著振蕩的進行由大于
逐漸降低到等于
。
在實際電路設計中,常將負反饋電阻換成負溫度系數的熱敏電阻,從而達到穩幅的目的。或者,利用二極管的非線性自動完成穩幅。電路圖如下:
當電路開始振蕩時保證放大倍數大于3,使得電路起振。電路開始振蕩時,
振蕩信號小,二極管沒有導通。當振蕩信號比較大時,二極管導通,此時,相當于和
并聯,這樣放大倍數會小一些。
其中和
是小功率二極管。在此電路中,
和
的動態電阻
隨著輸出電壓
的增加而逐漸變小。
單電源供電時的振蕩電路:
在單電源供電系統時,所以必須對輸出進行偏置,以獲得滿度的擺幅和最小的失真。電路中增加的電阻就是對直流電壓源
分壓。一般情況下,電阻
的值與
相同,則A點的電位為
。
在利用電容的“隔直流通交流”的特性,使
(
)引入直流全負反饋,此時相當于一個電壓跟隨器,因此輸出靜態時輸出電壓為
,此時電路的直流通路等效圖如下:
應用電路:
要求:單電源輸入5V,振蕩頻率為50。
初步設計電路:
實物圖:
實物電路圖:
仿真波形圖:
實物波形圖:
經測驗,實際電路的頻率為44.6,電壓最大值(
)為3.16V,電壓最小值(
)為1.80V。
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