MT4LC4M16R6TG-6F图9.6.2 RC串并联选频网络的频率响应(a)幅频b向应,(b)相步页n向应态时,Ar=3,Fr=1/3(ω=ωo=1/RC)c

振荡频率与振荡波形前已提及,从正弦稳态的工作情况来看,振荡频率是由相位平衡条件所决定的,这是一个重要的概念。从式(9.6.5)~式(9,6.7)已知,只有当ω=ω0=1/RC,uf=0°,%=0°时,才满足相位平衡条件,所以振荡频率由式(9.6.5)决定,即几=1/2πRC①。当适当调整负反馈的强弱,使A1,的值在起振时略大于3时,达到稳幅时Ar=3,其输出波形为正弦波,失真很小。如Av的值远大于3,则因振幅的增长,致使放大器件工作到非线性区域,波形将产生严重的非线性失真。

稳幅措施为了进一步改善输出电压幅度的稳定问题,可以在放大电路的负反馈回路里采用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压恒定。例如,在图9.6.1所示的电路中,R1可用一温度系数为负的热敏电阻代替。当输出电压|yo|增加时,通过负反馈回路的电流|ff|也随之增加,结果使热敏电阻的阻Ⅱ|1 关于RC桥式正弦波振荡电路的频率稳定性可参阅[德lJ,梯策,CH胜克著 王祥贵,周旋等译 高级电了电路,北京:人民邮电出版社,1984,第18章7.8.1和图9.5.1a),所以环路增益各异,从而导致相位条件不一致[比较式(7,8.2)和式(9.5.3)]。

振荡电路的振荡频率几是由式(9.5.3)的相位平衡条件决定的。一个正弦波振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件,这个频率就是fil这就要求在Ⅱ户环路中包含一个具有选频特性的网络,简称选频网络。它可以设置在放大电路中,也可设置在反馈网络户中,它可以用R、C元件组成,也可用j、C元件组成。用R、C尤件组成选频网络的振荡电路称为RC振荡电路,一般用来产生1 Hz~1 MHz范围内的低频信号;用L、C元件组成选频网络的振荡电路称为LC振荡电路,一般用来产生1 MHz以上的高频信号。

欲使振荡电路能自行建立振荡,就必须满足AF>1的条件.这样,在接通电源后振荡电路,就有可能自行起振或者说,能够自激最后趋于稳态平衡。

由于正弦波振荡电路中的放大器件是工作在线性区(RC振荡电路)或接近线性区(无C振荡电路),因此在分析中,可以近似按线性电路来处理。

正弦波振荡电路的振荡条件和负反馈放大电路的自激条件都是环路放大倍数等于1,但是由于反馈信号加到比较环节上的极性不同,前者为AF=1,而后者则为-uF=1。除了数学表达式的差异外,问构成相位平衡条件的实质有什么不同?

在满足相位平衡条件的前提下,既然正弦波振荡电路的振幅平衡条件为|AF|=I,如果|F|为已知,则|且|=|1/F|即可起振,你认为这种说法对吗?

RC正弦波振荡电路有桥式振荡电路、双T网络式和移相式振荡电路等类型,下面主要讨论桥式振荡电路。

电路原理图,图9.6.1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Ay和选频网络b。A、为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路,取其输人阻抗高和输出阻抗低的特点。而Fi则由zJ、z2组成,同时兼作正反馈网络。由图可知,zl、z2和ro、Rr正好形成一个四臂电桥,电桥的对信号处理与信号产生电路,RC正弦波振荡电路.

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