1MHZ正弦波振荡器的设计

二极管动态电阻增大的特点,加入非线性环节,从而使输出电压稳定。图8同相比例运算放大的RC正弦波振荡器4、改进的RC正弦波振荡器的设计4.1放大电路的设计——采用反相比例运算放大电路从结构上来看,正弦波产生电路应包括放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路,这些是必要条件,其中的选频网络可以设置在放大电路中,也可设置在正反馈网络中,甚至可以设置在放大电路的负反馈网络中。但这不是随意的,要保证对于选频网络的中心频率而言,能够满足幅度条件和相位条件。如图9所示,为一个采用反相比例运算放大电路的RC正弦波振荡器。从此电路图中,可以得到正反馈系数F=Uf/Uo=R1/(R1+Rf),对于中频率f=1/2πRC,起振条件AF>1即3*R1/(R1+Rf)>1,的Rf<2R1。由此可得到此电路的放大倍数A的幅频特性和相频特性,如图10所示。图9采用反相比例运算放大电路的RC正弦波振荡电路图10幅频特性和相频特性结合上述所说可知,在中心频率f0的正弦波满足幅度条件和相位条件,可以产生自激振荡,但是由于放大倍数A的增大,在不满足f0中心频率的正弦波也可能产生正弦波,且被集成运放放大,产生严重的干扰,因而造成信号不稳定。用Multisim仿真所得波形如下图11所示。图114.2选频网络的变形从上节知,如果我们改善A的幅频特性,则这种改进的RC正弦波振荡器电路也可以为我们所用。如下图12所示,在电路图9的基础上,改变了选频网络的设计,可以得到:经过整理得式中对于中心频率的正弦波,A=3/2,且F=Uf/Uo=R1/(R1+Rf),则起振条件AF>1可写成3/2*(R1/(R1+Rf))>1,即R1>2Rf,则得到的A的的振荡条件与采用同相比例运算放大电路的条件相似。图12改进的RC正弦波振荡器电路图12所示的电路产生的1MHz正弦波与文氏电桥振荡器所产生的正弦波相似。4.3两种正弦波振荡器的总结