RC移相式正弦波振荡器.doc

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1、RC移相式正弦波振荡器发布时间:2011-12-89:51:29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

2、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180。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、R

3、4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

4、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，

5、输出信号也不稳定，振荡频率不宜调整。   5．RC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。    6．RC超前移相电路   图11-4所示是RC超前

6、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：①画出电流I，②画出电阻上电压降UR，③画出电容上压降Uc，并作出平行四边形，④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；