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振蕩電路設計原理與設計

作者: 時間:2024-04-26 來源:網絡 收藏

首先需要明白的是的設計原理。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/202404/458112.htm

原理如下所示:


要產生正弦波振蕩,必須有滿足相位條件的f0,且在合閘通電時對于f= f0信號有從小到大直至穩幅的過程,即滿足起振條件。

RC串并聯選頻網絡:

下面求出電路的頻率特性:

首先介紹最簡單常見的文氏橋

設計原理如下:

特點:以RC串并聯網絡為選頻網絡和正反饋網絡,并引入電壓串聯負反饋,兩個網絡構成橋路,一對頂點作為輸出電壓,一對頂點作為放大電路的凈輸入電壓,就構成文氏橋振蕩電路。

仿真電路見右圖所示:

說明:振蕩頻率由求得。

而調節R5電阻可以調節正弦波的輸出幅值。

兩個二極管是用來穩定輸出電壓的。

在開始時,為了使電路起振,所以使正反饋的作用大于負反饋,在達到需要的幅值之后,就使正負反饋的作用相同。

下面來看另外一個例子:

根據振蕩電路的設計要求,要想完成振蕩必須首先滿足相位條件。

圖中有三個低通濾波器,每個都可以提供相移。

可以看出三個低通濾波器的時間常數一樣,因此他們提供的相依理論上是一樣的。

電路輸出信號直接反饋到運放的反向輸入引腳,因此此處會引入-180°的相移。

而對于三個低通濾波器網絡引入的相移范圍為0°至-270°。

因此存在一個頻率使得整體相移為-360°,滿足相位條件。

也就是說每個低通濾波器引入的相移是-60°,因此可以知道頻率的計算公式如下:

F = tan 60 degrees / 2 * pi * R1 * C1

F(s)=1/(1+jwRC)的相角為-60°,也就是上面的公式。

為了是信號能夠在單電源下工作,可以引入直流偏置,直接分析直流通路,可以看書,輸出信號中會疊加出來2.5V的直流信號。

輸出幅值由于衰減正常比較小,因此可以在后級添加同相放大電路,這樣可以將信號進行放大。

輸出的波形如下所示:

方波發生器:

上面的是方波發生器的基本原理,同時具有兩路反饋信號,通過兩路信號的信號延遲來輸出方波。


具體的圖如左邊所示。這里加上限幅器比較好。

為了使占空比可調只要改變兩邊的充電時間即可。

同樣由于方波是由無數個正弦波疊加生成的,因此如果使用低通濾波器將信號中的二次以上的諧波濾掉,至保留基波,這樣就轉變成了正弦波信號。具體信號如下所示:

U1生成一個500kHz方波輸出,U2形成3階切比雪夫濾波器,用來濾除高頻信號。

輸出波形如下所示:

三角波發生電路:

為什么要改變輸入方向呢,原因是當第一級輸出高電平時,積分電路的輸出電壓是在往下降的,具體可以列出方程就知道了。

這樣,如果第二級的輸出電壓還反饋到第一級的反向輸入端,會導致無法正常工作,因此只能反饋到正向輸入端,這樣使用疊加原理,可以得出波形。

具體的仿真電路如下所示:

仿真波形如下所示:

振蕩頻率取決于R1,C1,和U1的峰值-峰值輸出.



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