正弦波产生电路
在科学研究、工业生产、医学、通讯、自控和广播技术等领域里,常常需要某一频率的正弦波作为信号源。例如,在实验室,人们常用正弦作为信号源,测量放大器的放大倍数,观察波形的失真情况。在工业生产和医疗仪器中,利用超声波可以探测金属内的缺陷、人体内器官的病变,应用高频信号可以进行感应加热。在通讯和广播中更离不开正弦波。可见,正弦波应用非常广泛,只是应用场合不同,对正弦波的频率、功率等的要求不同而已。正弦波产生电路又称为正弦振荡器。
1产生正弦振荡的条件
正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波,我们一般是在放大电路中引入正反馈,并创造条件,使其产生稳定可靠的振荡。
正弦波产生电路的基本结构是:引入正反馈的反馈网络和放大电路。
其中:接入正反馈是产生振荡的首要条件,它又被称为相位条件;产生振荡必须满足幅度条件;要保证输出波形为单一频率的正弦波,必须具有选频特性;同时它还应具有稳幅特性。
因此,正弦波产生电路一般包括:放大电路;反馈网络;选频网络;稳幅电路四个部分。
我们在分析正弦振荡电路时,先要判断电路是否振荡。方法是:
是否满足相位条件,即电路是否是正反馈,只有满足相位条件才可能产生振荡;
放大电路的结构是否合理,有无放大能力,静态工作是否合适;
是否满足幅度条件,检验
,若:
(1)
(2)
振荡,但输出波形明显失真;
(3)
产生振荡。振荡稳定后
。此种情况起振容易,振荡稳定,输出波形的失真小。
按选频网络的元件类型,把正先振荡电路分为:RC正弦波振荡电路;LC正弦波振荡电路;石英晶体正弦波振荡电路。
2 RC正弦波振荡电路
常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路,它又被称为文氏桥正弦波振荡电路。
串并联网络在此作为选频和反馈网络。它的电路图如图(1)所示:
它的起振条件为:
。它的振荡频率为:
它主要用于低频振荡。要想产生更高频率的正弦信号,一般采用LC正弦波振荡电路。它的振荡频率为:
。石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定,它常用于振荡频率高度稳定的的场合。
【更多】