2 文氏桥振荡器电路原理

制作人：钟晓宇 文氏桥振荡器电路原理 名教师黄洪刚工作室 文氏桥振荡器起振条件 1 文氏桥振荡器振荡原理 2 文氏桥振荡器的振荡频率计算 3 目录 4 文氏桥振荡器的起振和波形调整方法 2 2023年普通高校对口招生电子信息类职业技能考试大纲 1.理解RC串并联选频网络； 2.理解集成运放型RC桥式振荡器。 3 一、文氏桥振荡器起振条件 1.振荡器起振条件： 相位平衡：反馈信号与输入信号的相位同相，即电路有正反馈存在。 振幅平衡： a.振荡建立初始阶段，反馈电压幅值大于输入电压幅值，即：Vf>Vi; b.电路维持稳幅振荡的振幅条件,反馈电压幅值等于输入电压的幅值,即：Vf=Vi; c.因此满足振荡器振幅平衡的条件： Vf ≥ Vi，即：AvF ≥1. 4 一、文氏桥振荡器起振条件 2.文氏桥振荡器起振条件： 振幅平衡：选择合适的RP1和R1参数，使AvF ≥1，满足振幅平衡。 文氏桥振荡器电路原理图 相位平衡：采用瞬时极性法判断反馈网络为正反馈网络，则输入信号与反馈信号的相位差为φ=2n(n=0,1,2,3……)，满足相位平衡条件。 3.文氏桥振荡器起振判断： b.振幅平衡： AvF ≥1，根据RC串并联选频网络的选频特性可知：F= AV ≥3，由同相运算放大器可知：Av=1+，即： 1+ ≥3，因此可得： 当RP1 ≥2R1时，电路满足振幅平衡。 a.相位平衡：假定放大器的同相输入端的瞬时极性为“+”，则输出端的输出极性为“+”，通过反馈元件R2和C1后，返送到同相端的信号极性为“+”，由此可判断为正反馈，反馈信号为R3和C2并联对地的电压信号。 5 二、文氏桥振荡器振荡原理 振荡原理分析： 集成运放LM358组成同相放大电路，1引脚输出频率为f0的信号通过RC串联并联网络反馈到放大器的同相输入端3引脚，由RC选频网络的反馈系数F=，可知放大器的放大倍数Av=3，使RP1和R1的关系满足RP1 ≥2R1，就能满足振幅平衡，同相放大器的输入信号与输出信号同相，相位差为0，同时RC串并联选频网络的相移为0，所以整体相移为0，满足相位平衡。 文氏桥振荡器电路原理图 6 三、文氏桥振荡器的振荡频率计算 文氏桥振荡器电路原理图 f0= 文氏桥振荡器的振荡频率取决于RC选频网络的R2、 R3、C1、C2参数，其中R2=R3， C1=C2，则振荡频率为： 7 三、文氏桥振荡器的振荡频率计算 例题解析 RC桥式振荡器如图所示，已知R1=R2=15KΩ，C1=C2=6000pF,R3=20KΩ。 （1）估算Rf的阻值； （2）计算振荡器的频率。 解：（1）根据振幅平衡条件，LM741为同相放大器，该同相放大器电压放大倍数为Av=1+ ≥3，通过整理得到Rf ≥2R3=2X20=40KΩ （2）振荡频率计算： f0= 1.77KΩ 8 四、文氏桥振荡器的起振和波形调整方法 文氏桥振荡器电路原理图 1.电路参数：R1=5.1KΩ，R2=R3=10KΩ；可调电阻RP1：100KΩ；电容C1、C2：0.01μF，集成运放LM358。 2.电路起振：（1）调节RP1,若RP1阻值较小，无法起振，则无振荡波形输出。 （2）调节RP1,若RP1 ≥2R1，则输出正弦波形。 （3）调节RP1,若RP1远远大于2R1，则输出失真正弦波形。 3.输出波形调节： （1）更换R2和R3的阻值，可以改变振荡频率。 （2）更换C1和C2的容量，可以改变振荡频率。 9 感谢您的聆听！ 黄洪刚名教师工作室 开发教师：钟晓宇 联系QQ：360515082 10 $$