RC桥式振荡电路性能研究与仿真
2012-06-09吕红娟
吕红娟
(西安铁路职业技术学院,陕西 西安 710014)
正弦波发生电路是在放大电路的基础上加正反馈形成的,其电路种类繁多。正弦波振荡器广泛用于无线通信、测量技术、电子工程和工业生产中[1],它是各类信号发生器和信号源的核心电路。在此类应用中,对振荡器提出的要求是振荡频率和振荡振幅的准确性和稳定性[2]。笔者着重分析RC桥式振荡器产生稳定正弦输出的条件及频率稳定的有关因素,并基于仿真软件Multisim对其仿真、验证,提出改进方案,具有一定的实用价值。
1 RC桥式振荡电路结构分析

图1 RC桥式振荡电路Fig.1 RC bridge oscillator circuit
基本的RC桥式振荡电路是由放大电路、正反馈和选频网络组成,电路结构如图1所示。
电路中,R和C组成的选频网络兼做正反馈网络。放大器的输出电压作为RC选频网络A点的输入电压,而将选频网络B点的输出电压作为放大器同相端输入电压。
放大器放大倍数Au=1+RfR1。根据起振条件Au>3可知,只要 Au>2R1,电路即可起振[1-3]。
RC串并联网络及负反馈电路中的Rf、R1正好构成文氏电桥四臂,如图2所示,所以叫RC桥式振荡器[4]。

图2 文氏电桥Fig.2 Wen’s bridge
2 RC桥式振荡电路性能分析及改进
2.1 选频网络性能分析
图3为RC桥式振荡电路的选频网络,是一个由两个相同的电阻R和两个相同的电容C组成的一个RC串并联电路。

图3 RC串并联电路Fig.3 RC series-parallel circuit
仿真电路和波形如图4所示。电路中R=10 kΩ,C=10 nF,则通过计算
通过调节输入端U˙A信号的频率可看出,只有当输入信号的频率为1.59 kHz时,输入、输出信号相位相同,且输出幅度最大,当输入信号频率大于或小于1.59 kHz时,则输出信号的幅度会马上减小,相位发生偏移[1-2]。……
