❶ 关于文氏桥振荡电路的问题
这是因为电路要同时满足以下两个条件:
1、电路的起振条件是:
AF>1
2、电路稳定的条件是:
AF=1
上述的A和F均为复数增益,A为正反馈增益,F为负反馈增益
在文氏桥中,上述条件变为:
Rf>2R1和Rf=2R1
显然,在线性电路中,这两个条件是矛盾的!
用Ri或Rf用热敏电阻替代,先满足起振条件Rf>2R1,起振后,电路不能稳定,但是,受到运放的输出电压的限制,电路输出运放的限制电压(正负峰值均输出最大值),这样,流过热敏电阻的电流较大,热敏电阻发热,阻值发生变化,逐渐达到Rf=2R1的平衡状态。
右图中,采用二极管的方法也是同样的作用。
起振前,Rf和二极管两端电压很低,二极管不能导通,Rf和二极管的总电阻很大,大于2倍的R1,起振后,二极管两端的电压变高,二极管导通,二极管的导通电阻非常小,Rf和二极管的总电阻约等于Rf的电阻,只要Rf=2R1,电路就可稳定工作。
❷ 文氏桥振荡电路的优缺点分析,急用!!专业分析进,回到好的追加分数!
文氏桥振荡电路以RC网络为正反馈,如果放大环节采用电压串联负反馈来构成,就具有如下优点:振荡频率稳定,带负载能力强,输出电压失真小。
但是振荡频率取决于R和C,C要是太小,频率就和放大环节有关了,所以电路的频率不能太高,要高就用LC电路
❸ 文氏电桥的工作原理
文氏桥振荡电路由两部分组成:即放大电路和选频网络。 由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
由Z1、Z2组成,同时兼作正反馈网络,称为RC串并联网络。由右图可知,Z1、Z2和Rf、R3正好构成一个电桥的四个臂,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端。
由于Z1、Z2和R3、Rf正好形成一个四臂电桥,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端,因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。 为克服RC移相振荡器的缺点,常采用RC串并联电路作为选频反馈网络的正弦振荡电路,也称为文氏电桥振荡电路,如图Z0820所示。它由两级共射电路构成的同相放大器和RC串并联反馈网络组成。由于φA=0,这就要求RC串并联反馈网络对某一频率的相移φF=2nπ,才能满足振荡的相位平衡条件。下面分析RC串并联网络的选频特性,再介绍其它有关元件的作用。
图1:RC串并联选频网络振荡器
图1中RC串并联网络在低、高频时的等效电路如图1所示。这是因为在频率比较低的情况下,(1/ωC)>R,而频率较高的情况下,则(1/ωC)<R,前者等效于一节超前型移相电路,后者等效于一节滞后型移相电路。显然频率从低到高连续变化,相移从90°到-90°连续变化,其中必存在一个中间频率f0,使RC串并联网络的相移为零。于是满足相位平衡条件。对此,可进一步作定量分析,由图1得:
图2
为调节频率方便,通常取R1=R2=R,C1=C2=C,如果令ω0=1/RC,则上式简化为:
图3
可见,RC串并联反馈网络的反馈系数是频率的函数。由式GS0821可画出的幅频和相频特性,如图Z0822所示。由图可以看出:
图4
这就表明RC串并联网络具有选频特性。因此图Z0820电路满足振荡的相位平衡条件。如果同时满足振荡的幅度平衡条件,就可产生自激振荡。
一般两级阻容耦合放大器的电压增益Au远大于3,如果利用晶体管的非线性兼作稳幅环节,放大器件的工作范围将超出线性区,使振荡波形产生严重失真。为了改善振荡波形,实用电路中常引进负反馈作稳幅环节。图1中电阻Rf和Re引入电压串联深度负反馈。这不仅使波形改善、稳定性提高,还使电路的输入电阻增加和输出电阻减小,同时减小了放大电路对选频网络的影响,增强了振荡电路的负载能力。通常Rf用负温度系数的热敏电阻(Rt)代替,能自动稳定增益。假如某原因使振荡输出Uo增大,Rf上的电流增大而温度升高,阻值Rf减小,使负反馈增强,放大器的增益下降,从而起到稳幅的作用。从图1可以看出,RC串并联网络和Rf、Re,正好组成四臂电桥,放大电路输入端和输出端分别接到电桥的两对角线上,因此称为文氏电桥振荡器。目前广泛采用集成运算放大器代替图1中的两级放大电路来构成RC桥式振荡器。图5是它的基本电路。文氏电桥振荡器的优点是:不仅振荡较稳定,波形良好,而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
❹ 文氏桥振荡器电路如何使频率连续可调
同步调R1和R5那l两个电阻,实际中这两个电阻就是同步调节的,即两个电位器同轴,一调就同时改变。
❺ 求一个正弦波发生电路,越简单越好
具体的参数取值如图所示,这是一个最简单的正弦波发生电路。
基本文氏电桥反馈型振荡电内路如图容所示,它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成,施加正反馈就产生振荡。运算放大器施加负反馈就为放大电路的工作方式,施加正反馈就为振荡电路的工作方式。图中电路既应用了经由R3和R4的负反馈,也应用了经由串并联RC网络的正反馈。电路的特性行为取决于是正反馈还是负反馈占优势。这个电路有两部分组成,即方框里的放大电路和由R1、R2、C1和C2组成的选频网络。
❻ 在图示文氏桥振荡电路中,已知R1=10 kΩ,R和C的可调范围分别为1~100 kΩ、0.001~1μF。
1)按文氏振荡电路的振荡频率 f=1/2πRC;
将 R=100k,C=1uF,及 R=1K,C=0.001uF,代入公式即得 频率范围;
2)按文氏振荡电路起振条件,有:Rf/R1=>2,可得Rf的下限值,即最小取值;
❼ 文氏桥振荡电路RC串并联可以只改变其中一个电阻值来改变频率吗
理论上可以,但在工程实践中非常不划算,将会使电路设计搞得非常复杂,远不如用双联电位器改变两个电阻来的简单。
原因是当RC电桥的两个电阻数值不同的时候,电桥的传输系数就不再是1/3,将随着频率改变而改变,变化范围越大,传输系数改变得也越大,因此放大器的增益需要随着频率调节来自动跟踪电桥的衰减量,你得搞出一套自动控制系统出来才行。如果你不怕麻烦,就可以实现你的愿望。
❽ 文氏桥振荡器的振荡原理是什么
文氏桥振荡器的电路原理图如下:
从电路构成看,电路由两个“桥臂”构成,R1、RF构成负反馈桥臂,并联RC网络和串联RC网络再串联构成正反馈桥臂。也就是说,文氏桥振荡器既有正反馈,又有负反馈。
频率无穷低时,即f趋于0时,f0/f趋于无穷大,总增益趋于零。
频率无穷高时,即f趋于∞时,f/f0趋于无穷大,总增益趋于零。
(8)文式桥振荡电路扩展阅读:
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,就构成文氏桥振荡器。
文氏桥振荡电路由两部分组成:即选频网络和放大电路。 由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
由Z1、Z2组成,同时兼作正反馈网络,称为RC串并联网络。由右图可知,Z1、Z2和Rf、R3正好构成一个电桥的四个臂,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端。
由于Z1、Z2和R3、Rf正好形成一个四臂电桥,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端,因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。
假如某原因使振荡输出Uo增大,Rf上的电流增大而温度升高,阻值Rf减小,使负反馈增强,放大器的增益下降,从而起到稳幅的作用。
❾ 文氏桥振荡电路产生的正弦波幅值怎么计算
文氏桥振荡电路产生的正弦波幅值取决于非线性稳幅电路的特性,幅度越大增益越小,当幅度大到能使增益达到理论增益(3倍)时,就是理论振荡幅度。
但是实际这个幅度——增益的关系式并不那么好计算,就算能够确定它,由于3倍的放大增益也只是个理论值,由于桥路实际元件的误差,实际需要的增益并非是准确的3倍,本人曾经用仿真确认,桥路的一个元件有1%误差,最终幅度误差至少6%甚至达20%(看具体非线性反馈的电路构成),因此就算是计算出幅度依然不靠谱,实际幅度应该采用实测加可调元件来获得。
❿ 文氏桥原理
RC振荡电路可以可以产生特定频率的正弦波,这在很多数字系统中用来产生时钟信号,最大的优点就是成本低,而且在低频时,他的体积优势也很明显,LC振荡电路在低频是体积和成本都是问题。之前看过很多次资料一直不太理解这个振荡器的工作原理,今天又找到一点资料,顿时理解了一些,不过也只能算是基本了解了原理吧~
上图就是文氏桥振荡电路的原理图,在一个运放上,分别有正反馈和负反馈,正反馈为一个RC串并联选频网络,这也就是这个电路能产生特定频率波形的原因,因此先分析选频网络
图a为RC串并联选频网络,左端输入,右端输出。当输入信号的频率足够低的时候,可以将该网络等效为中图(频率小,电容容抗远大于电阻),输出超前于输入,如果频率趋近于0,输出将为趋近于0,相位超前趋近于90°,当输入信号足够大的时候,网络等效为右图(频率大,电容容抗远小于电阻),输出将滞后于输入,如果频率趋近于无穷大,输出趋近于0,相位滞后趋近于90°。两种情况下,信号都有衰减
对这样一个网络,输出的相位总是在滞后90°和超前90°之前徘徊,那么显然,总存在一个频率,使得输出和输入同相位,而且此时信号衰减最低,为三分之一,下图为网络的幅频特性和相频特性
如图,当频率在f0左右时,信号衰减小,而偏移这个频率的,衰减严重。
f0=1/2πRC
对选频网络的仿真
此时频率大于f0,很明显,输出的衰减已经超过1/3,而且相位滞后
现在再看文氏桥振荡电路,负反馈上的反馈系数为1+Rf/R1,而正反馈系数就为该选频网络的衰减系数。
在这个运放没有输入信号的时候,会有很多干扰,这个干扰先被放大为1+Rf/R1倍,如果某个干扰的频率正好为f0时,他正好又会被衰减为1/3 ,所以设定 1+Rf/R1=3,这样该信号就会被还原,而其他频率的信号经过这个过程后会被衰减,被抑制,这样,就选出了一个特定频率的干扰来放大,便得到了需要的正弦波。
在实际中,应当适当增大Rf,是负反馈系数大于3,让振荡器能起振,然而,这样的后果便是这个波形不断放大,最后让运放饱和,得到的波形就会失真,成了一个削去顶部的正弦波,这是不允许的,所以便在Rf上并联一个调节电路,使得负反馈系数不停在3左右跳动,让波形稳定在一个满意的范围
如图为仿真电路图,这个R2和R5我取了很久,才让电路输出一个5v的正弦波,本来20k的R2已经变成了31k,不知道这样是不是规范,反正仿真已经能出来波形了,实际中能不能行有待考证,不过也就是调节这几个电阻罢了。
如图,可以看到探针上显示的频率为1.58KHz,这个值正好等于1/2*π*R*C。