第 3 章 正弦波振荡器
3.5 RC 正弦波振荡器
3.5.1 概 念
3.5.2 移相网络
3.5.3 RC 相移振荡电路
3.5.4 串、并联 RC 振荡电路
3.5 RC 正弦波振荡器
1,概 念
采用 RC 电路作为移相网络的振荡器
振荡频率,低频段，几 赫兹至 1 MHz 之间。
移相网络
RC 导前移相电路
RC 滞后 移相网络
RC 串、并联 选频网络 2,移相网络
(1)导前移相电路
① 电路
0
0
/j1
/
j)j(
??
??
?
?
?A
② 表达式
③ 幅频特性
④ 相频特性
(2)滞后移相电路
0/j1
)j(
??
?
?
? RA
(3)串、并联选频电路
0
2
0
2
0
j3)1(
j)(j
?
?
?
?
??
?
??
?
/
A
(1) 和 (2)构
成的振荡器称为
RC(Phase Shift)
相移振荡器 。
(3)构成的振
荡器称为 串, 并
联 RC 振荡器 。
3,RC 相移振荡电路
图 3-5-2(a)为导前相移电路构成的 RC 相移振荡器电路。
(a) (b)
图 3-5-2 RC 相移振荡电路
集成运放,反相放大, 相移 ?180?,当 RC 导前相移电
路提供 180? 相移时, 环路满足相位平衡条件 。
一节 RC 电路 提供最大相移小于 90?(相位趋近 90? 时,
增益已趋于 0),故需三节 RC 电路才能提供 180? 相移 。
(a) (b)
图 3-5-2 RC 相移振荡电路
将其在 × 处断开, 断开点的右端加, 左端接运放的
输入电阻 (其值等于 R),得图 3-5-2(b)。 可得出环路增益 iV
?
)16(j5
)j( 222333
333
f
???
???
RCRCCR
CR
R
R
T
???
??
由此可以得到 振荡频率 和 振幅起振条件 分别为
RC6
1
o s c ?? 29f ?R
R
由于 RC 相移电路的选频特性不理想，因而它的输出波
形失真大，频稳度低，只能用在要求不高的设备中。
4,串、并联 RC 振荡电路
(1)电路
图 3-5-3(a) 集成运放构成的电路
运放为同相输入，相移 ?A = 0。
(2)原理
相位条件,当 ?osc = ?0 时,RC
?F = 0，环路满足相位平衡条件。
起振条件,谐振时,环路增益为
1
1t
0 3
1)(
R
RRT ????
取 值使 Rt > 2R1，即 T(?0) > 1，就可满足起振条件。
图 3-5-3(b) 改画成电桥形式的电路
平衡条件,Rt 为具有负温度系数
的热敏电阻 。
RC 串并、联正弦波振荡器
刚起振时, Rt 的温度最低, 相应
的电阻最大, 因而运放增益最大, 使
T(?0) > 1。
振幅过大, Rt 上消耗的功率增加,
致使温度上升, 阻值减小, 直到 T(?0)
? 1, 进入平衡状态 。