2022-2023学年高二物理竞赛课件：RC正弦波振荡电路

RC正弦波振荡电路 RC桥式振荡器 利用运放的非线性稳幅 X d o f 基本放大器 A 反馈网络 F X X 基本放大器A 正反馈网络F （兼选频网络） RC正弦波振荡电路 继续 2 ω0=？ │F│max=？ 由以上分析知：一定有一个频率ω0存在， 当ω=ω0时，│F│最大，且 =0° 0 |F| 0 φF 90° 0 |F| 0 φF -90° 定量 2. 定量分析 R1C1 串联阻抗： R2C2 并联阻抗： 频率特性： 继续 通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有： 式中： 可见：当 时， │F│最大，且 =0° │F│max=1/3 结论 RC串并联网络完整的频率特性曲线： 当 时， │F│= │F│max=1/3 φF +90° |F| 结论 RC串并联网络具有选频特性，当频率ω过低或者过高时，反馈系数的幅值都将减小，同时产生一个超前或者滞后的相位移φF（+90。～ -90 。 ） 唯有当ω＝ ω0时，反馈系数的幅值 |F| 达到最大，此时φF＝0， |F| 为1/3 扩展 总结：RC桥式振荡器的工作原理： 在 f0 处 满足相位条件： 因为： AF=1 3 1 = F 1 1 f + = R R A 1 f 2 R R = 只需：A=3 输出正弦波频率： 振幅条件： 引入负反馈： 选： RC RC桥式振荡器： RC串并联网络 既是反馈网络，又是选频网络；作为反馈网络，其输入为UO，输出为Uf，反馈系数为F= Uf/ UO 作为选频网络：对于不同频率的信号，RC串并联网络反馈系数F的幅值、相位均不相同，即对于频率具有选择性 反馈 振荡电路中的反馈：存在两路： （1）RC串并联网络作为正反馈网络：与放大电路相配合，共同满足AF＝1；同时作为选频网络，保证单一频率的振荡。 （2）由Rf、R1构成的负反馈： ① 保证振荡的幅值条件|AF|>1 ； ② 引入的负反馈(电压串联), 改善各项性能 ： 放大倍数的稳定性？ Ri ? Ro ? 例题 例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？ AF>1， 3 1 = F 1 1 f + = R R A A>3 Rf>2R1=210=20k =1592 Hz 起振条件： 启动 能自行启动的电路 uo T RT A 半导体 热敏电阻 起振时，RT略大于2R1，使|AF|>1，以便起振； 起振后，uo逐渐增大则RT逐渐减小，使得输出uo为某值时，|AF|=1，从而稳幅。 _ + RT R C R C R1 t  uo f $