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1、RC移相式正弦波振荡器发布时间:2011-12-8 9:51:29 访问次数:782 图11-2所示是RC移相式正弦波振荡器。电路中,VT1管接成共发射极放大器,VTI为振荡管,Uo是振荡器的输出信号,为正弦波信号。 1直流电路分析 电路中的电阻R3和R4构成VT1的分压式偏置电路,R5是VT1集电极负载电阻,R6是VT1发射极电阻,VT1具备处于放大状态的直流电路工作条件。VT1工作在放大状态下,这是一个振荡器所需的。 2正反馈电路分析 无论是什么类型的振荡器,必须存在正反馈环节,共发射极放大器具有反相的作用,即输出信号电压与输入信号电压之间相位差为180。,如若对放大器的输出信号再移相18
2、0。后加到放大器的输入端,那么就移相了360。,这样反馈回来的信号与输入信号之间是同相的关系,就是正反馈了。这后180。的相移要靠RC移相电路来实现。 由RC移相电路工作特性可知,RC电路可以对信号进行移相,每一节RC移相电路对输入信号的相位移最大为90。,但此时输出信号电压已经为零了,就不能满足振荡的幅度条件了,这样最大移相量不能采用90。,所以要再移相180。必须至少要三节RC移相电路。 电路中,电容Cl和电阻Rl构成第一带RC超前移相式电路,C2相R2构成第二节RC移相电路,C3和放大器输入电阻(由R3、 R4和VT1的输入电阻并联)构成第三节RC移相电路。 这三节RC移相电路对信号移相
3、180。,加上VT1共发射极放大器本身的180。移相,使VT1集电极经三节RC移相电路后加到VT1基极上原信号相位与基极上原信号相位相同,所以这是正反馈过程,满足相位正反馈条件。 3振荡过程分析 同时,VT1本身具有放大能力,这样又符合幅度条件,振荡器便能振荡。振荡信号是从VT1集电极输出,通过耦合电容C5送出振荡器。 4电路分析说明 关于这种RC移相式振荡器的分析主要说明以下几点: (1)电路中只采用一级共发射极放大器,对信号已经产生了180。的移相,这是由共发射极放大器特性决定的。 (2)这种振荡器中,最少要用三节RC超前移相式电路,要了解RC移相式电路的工作原理,并要了解这种移相电路最大
4、有效相移量小于90。,所以只有三节才行。 (3)三节RC移相电路中,第一节先对频率为五的信号移相一定相位,第二节是在第一节已经移相的基础上再移相,第三节也是这样,三节累计移相恰好为180。三节RC移相电路只是对频率为矗的信号移相180。,对于其他频率信号由于频率不同,三节RC移相电路的相移量不等于180。,或大于或小于180。,这样都不能满足振荡的相位条件,也就是只有频率为fo的信号才能发生振荡。 (4)这种振荡器的电路结构比较简单、成本低,缺点是选择性较差,输出信号也不稳定,振荡频率不宜调整。 5RC滞后移相电路 RC电路可以用来对输入信号(交流信号)的相位进行移褐(就是改变输出信号与输入信
5、号之间的相位差),根据阻容元件的位置不同有两种RC移相电路。 在讨论RC移相电路工作原理之前,先要对电阻器,电容器上的电流的相位和在电阻器、电容器上电压降的相位之间的关系进行说明。如下所示是电阻器和电容器上电流与电压之间相位关系的说明。 分析移相电路时要用到矢量的概念,并且要学会画矢量图。为了方便分析RC移相电路的工作原理,可以用画矢量图分析的方法。如下所示是画图步骤说明。 6RC超前移相电路 图11-4所示是RC超前移相电路,这一电路与RC滞后移相电路相比,只是电路中电阻和电容的位置变换了,输出电压取自于电阻Rl。根据上面介绍的矢量图画图步骤,画出矢量图之后很容易看出,输出信号电压醌超前于输入电压Ui一个角度。 具体的画图步骤是:画出电流I,画出电阻上电压降UR,画出电容上压降Uc,并作出平行四边形,画出输入电压Ui。 这种RC移相电路的最大相移量小于90。,如果采用多级RC移相电路则总的相移量可以大于90。改变电路中的电阻或电容的大小,可以改变相移量;