RC文氏电桥振荡电路知识分享
实验五：RC文氏电桥振荡器
实验五：RC文氏电桥振荡器本实验是关于RC文氏电桥振荡器的实验，主要进行了电路搭建、调试及实验数据的采集和分析，达到了理论与实践相结合的效果。
实验原理RC文氏电桥振荡器是一种简单而重要的电子电路，其原理基于铁电效应和RC振荡。
其基本结构组成如下图所示：RC文氏电桥振荡器是一个以RC电路为电源，通过电桥调整回路带负反馈的振荡器。
因为回路带负反馈，在理想情况下，通过电桥调整回路的频率和放大系数可以使正反馈系数为零，系统能够稳定振荡。
而回路带有负反馈，振荡时由于阻尼作用，能量衰减，因此保证振荡的稳定性。
实验器材主要实验器材包括：RC文氏电桥振荡器、万用表、示波器、频率计等。
实验步骤实验中我们采用了以下步骤：1. 搭建RC文氏电桥振荡器电路，并初步调试，确定谐振频率和振幅值。
2. 用示波器观察振荡波形，观察系统是否精确地稳定振荡。
3. 使用万用表测量各个元件的电阻值，计算谐振频率和放大系数的理论值，和实际测量值进行比较，分析误差的来源。
4. 使用频率计，测量振荡器输出频率，和计算得到的理论值进行比较。
实验结果实验中，我们搭建了RC文氏电桥振荡器电路，在逐步调试之后确定谐振频率约为1800Hz，振幅值约为5V。
我们使用示波器观察振荡波形，结果发现系统能够精确地稳定，没有出现明显的幅度变化和频率漂移。
本实验通过搭建RC文氏电桥振荡器电路，调试参数，观察波形，测量数据等步骤，成功地实现了RC文氏电桥振荡器的稳态输出。
实验中发现，RC文氏电桥振荡器具有谐振频率和振幅的稳定性，这得益于电桥带负反馈的作用，通过电桥调整回路的频率和放大系数，使系统能够稳定振荡。
实验中，我们还发现实际测量值和理论值相符合，但存在一定误差，误差来源主要有元器件参数的实际偏差和线路布线误差，这启示我们在实际项目中，需要做好元器件的选择和电路布线的设计，以保证实际电路的性能。
总之，本实验对于理解RC文氏电桥振荡器的原理和稳态输出具有重要的意义，对于相关领域的学习和实践具有一定的参考价值。
文氏桥振荡电路
文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
二、问题简介山文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1所示。
（1）若取R1二13kQ,试分析该振荡电路的起振条件（Rf的取值）；（2）仿真观察Rf取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1山文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入山二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。
也可同时改变Rf和R2的值。
图2加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）山图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。
—II—CZ]_□+一C J?=10kQ==C=0 01|.iF L------------- 1 --------- o -图3文氏选频网络图中是运放的输出量，Uf是反馈量。
为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下和Uf 同相。
那么，当信号频率很低时，有»R故将会有的相位超前的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。
相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得岀Uf的相位滞后的相位儿乎-90度。
所以，在信号频率山0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面就具体来求解此振荡频率。
山反馈系数jsC HR整理可得若电路的信号频率为f,令特征频率代入F 的表达式，可以得到F- -------- \———3 + J （Z._A ） f Q f 为了使反馈的量足够大，要求F 的模尽可能大，苗上面的关系式不难得到, 当/ = /（!时，F 的模有最大值\F\=-同时为了能够起振，乂要求电路的电压放大倍数A 与反馈系数F 之间满足关 系HF|>1这就要求八1 +仅>3整理得到R f > 27?, = 30KGfo =2TT RC也就是说，Rf的最小值是30KQ,事实上，应略大于这个值。
RC正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路1. 技术指标1.1 初始条件直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具设计、组装、调试RC正弦波振荡电路电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡。
1.2 技术要求设计、组装、调试RC正弦波振荡电路电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡2. 设计方案及其比较2.1 方案一RC文氏电桥振荡器：电路结构：放大电路，选频网络，正反馈网络和稳幅环节四个部分。
电路如图A所示：图A RC文氏电桥振荡器原理图1电路中噪声的电磁干扰就是信号来源，不过此频率信号非常微弱。
这就要求振荡器在起振时做增幅振荡，既起振条件是|AF|>1。
放大电路保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，本设计采用通用集成运放电路。
选频网络兼正反馈网络RC串并联网络使电路产生单一的频率振荡，本设计要求产生500Hz的正弦波，采用RC串并联选频网络，中心频率f0=500 Hz，ω=1/RC,则f0=1/2πRC，故选取C=0.2uF,故R=1.6K另外还增加了R1和RF负反馈网络，合理的选择R1和RF可以保证环路增益大于一。
电压放大倍数A=1+(RF/R1), 因为产生振荡的最小电压放大倍数为3，所以RF>=2R1，通过仿真，我选择R1=5K,RF=20K的滑动电阻。
一开始波形失真很严重，当调到35%，就是大约7K时，出现失真很小的正弦波，测得周期为2.16ms，频率F=1000/2.16=463KH,误差较小，基本符合要求。
仿真波形如下图B所示图B RC文氏电桥振荡器仿真波形图2作用是使输出信号的幅值稳定，本实验采用双向并联二极管作为稳幅电路。
利用电流增大时二极管动态电阻减小，电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。
2.2 方案二RC移相振荡器电路结构电：由反向输入比例放大器，电压跟随器，和三节RC相移网络组成。
电路如图C所示：图C RC移相振荡器原理图电路原理：放大电路的相移为-180度，利用电压跟随器的阻抗变换作用减小放大电路输入电阻R1对RC相移网络的影响。
rc文氏电桥振荡电路
rc文氏电桥振荡电路1. 引言RC文氏电桥振荡电路是一种常见的电子电路，可以产生稳定的振荡信号。
它由RC网络和文氏电桥组成，通过反馈机制实现自激振荡。
本文将深入探讨RC文氏电桥振荡电路的原理、特点、设计方法及应用。
2. RC文氏电桥振荡电路原理2.1 RC网络RC网络是由电阻(R)和电容(C)组成的网络，它可以作为振荡电路的基础组成部分。
当电容充电或放电时，可以产生变化的电压信号。
RC网络可以通过调节电阻和电容的数值来改变振荡频率和振幅。
2.2 文氏电桥文氏电桥是一种平衡交流电桥，由一个电感(L)和两个电容(C1和C2)组成。
当桥路平衡时，可以产生稳定的交流信号。
文氏电桥是常用的振荡电路中的重要部分，通过调节电感和电容的数值可以改变桥路的平衡条件。
2.3 自激振荡原理RC文氏电桥振荡电路是一种自激振荡电路，它基于反馈机制实现振荡。
当桥路发生微小的不平衡时，由于反馈作用，会引起振荡信号的放大，进而驱动桥路向稳定状态靠近。
通过调节RC网络和文氏电桥的参数，可以实现稳定的振荡输出。
3. RC文氏电桥振荡电路设计方法3.1 选择合适的RC网络根据实际需求和设计目标，选择合适的RC网络。
通过调节电阻和电容的数值可以调整振荡频率、振幅和波形形状。
3.2 优化文氏电桥参数由于文氏电桥的电感和电容可以直接影响振荡频率和稳定性，因此需要进行参数优化。
可以通过改变电感和电容的数值，或者通过添加调节电路来实现。
3.3 确保反馈机制稳定自激振荡电路需要一个稳定的反馈机制来保持振荡的稳定性。
可以通过添加放大器、滤波器或稳压器来实现反馈，确保振荡信号的稳定输出。
3.4 对振荡电路进行调试和测试在设计完成后，需要对振荡电路进行调试和测试。
可以通过测量输出信号的频率、振幅和波形形状来验证设计的有效性。
如果需要，可以进行参数调整和优化。
4. RC文氏电桥振荡电路的应用4.1 信号发生器由于RC文氏电桥振荡电路可以产生稳定的振荡信号，因此可以作为信号发生器使用。
rc桥式振荡电路及原理资料
RC桥式振荡电路及工作原理RC桥式振荡电路及工作原理RC桥式正弦振荡电路如下图所示。
其中R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。
R3、R W及R4组成负反馈网络，调节R W可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件。
为了使振荡幅度稳定，通常在放大电路的负反馈回路里加入非线性元件来自动调整负反馈放大电路的增益，从而维持输出电压幅度的稳定。
图中的两个二极管D1，D2便是稳幅元件。
当输出电压的幅度较小时，电阻R4两端的电压低，二极管D1、D2截止，负反馈系数由R3、R W及R4决定；当输出电压的幅度增加到一定程度时，二极管D1、D2在正负半周轮流工作，其动态电阻与R4并联，使负反馈系数加大，电压增益下降。
输出电压的幅度越大，二极管的动态电阻越小，电压增益也越小，输出电压的幅度保持基本稳定。
为了维持振荡输出，必须让调整电阻R W（即改变了反馈R f ），使电路起振，且波形失真最小。
如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大R f ，如波形失真严重，则应适当减少R f。
改变选频网络的参数C 或R，即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C 作频率量程切换（粗调），而调节R作量程内的频率细调。
文- 汉语汉字编辑词条文，wen，从玄从爻。
天地万物的信息产生出来的现象、纹路、轨迹，描绘出了阴阳二气在事物中的运行轨迹和原理。
故文即为符。
上古之时，符文一体。
古者伏羲氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳(爻)之政，由是文籍生焉。
--《尚书序》依类象形，故谓之文。
其后形声相益，即谓之字。
--《说文》序》仓颉造书，形立谓之文，声具谓之字。
--《古今通论》(1) 象形。
甲骨文此字象纹理纵横交错形。
"文"是汉字的一个部首。
本义:花纹;纹理。
(2) 同本义[figure;veins]文，英语念为:text、article等，从字面意思上就可以理解为文章、文字，与古今中外的各个文学著作中出现的各种文字字形密不可分。
RC文氏桥振荡电路
图2 文氏选频网络R C>>ω190RC 文氏桥振荡电路一、文氏桥振荡电路简介如图所示，将RC 串并联选频网络和集成运放 TL082结合起来即可构成RC 振荡电路。
RC 串并联选 频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间， 构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端 之间的电阻，构成电压串联负反馈。
正反馈电路和负 反馈电路构成了文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波 形良好，带负载能力强，而且振荡频率在较宽的范围 内能方便地连续调节，输出电压失真也比较小。
二、理论分析与计算1、文氏选频网络（RC 串并联网络）由图1的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图2所示。
f U •是运放的反馈量， 是输出量。
为了保证振荡的产生，就必须满足f U •与同相位。
因为R1=R2=R ，C1=C2=C ，当频率比较低的情况下，就有此时f U •的相位会超前于 ，当ω趋近于零时，其相位超前接近于。
同理，相反地，当ω趋近于无穷大时，此时f U •的相位会滞后于 接近 90-。
所以在在信号频率由零到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面进行定量分析。
o U •oU •o U •o U •图1 文氏桥振荡电路RC 串并联网络的频率特性可表示为令 ,则上式可简化为为了使反馈量足够大，则要求 尽可能大，由上面的关系式不难得到，当时，F 的模有最大值同时为了能够起振，又要求电路的电压放大倍数A 与反馈系数F 之间满足关系这就要求整理得到也就是说，的最小值是7.96K Ω，事实上，应略大于这个值。
2.当电路产生正弦振荡时，振荡电路中的负反馈根据以上分析可知，RC 串并联网络振荡电路中，只要达到3>•u A ，即可满足产生正弦波振荡的起振条件。
如果u A •的值过大，由于振荡幅度超出放大电路的线性放大范围而进入非线性区，输出波形将产生明显的失真。
RC文氏电桥振荡电路原理分析
RC文氏电桥振荡电路原理分析这有个例子，如下：咋一看有点傻眼了，这2个二极管是干啥的，莫大疑问，需要仔细分析原理，首先既然是振荡电路需满足起振条件如图（图中都为向量）：图中向量A=Uo/Ui ；F=Uf/Uo起振条件:|AF|>1且Ui 与Uf同相位，这样才能自激励当起振后又需要|AF|=1，才能稳定振荡（也就是Ui =Uf），而UA741CD是个高增益运放，把电路先做简化然后推导分析，简化如下：当此网络发生谐振时虚部为零即：此为谐振角频率如果取R1=R2=R，C1=C2=C，那么F的模如下：F的相角如下：当选频正反馈网络谐振时正反馈系数|F|=1/3，由起振条件|AF|>1 ，需要负反馈网络组成的闭环增益大于3即而起振后应该Au=3，所以需要R3/R4分别是负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻，如果不用热敏电阻，有啥办法到稳定后让放大倍数减小呢?我们先把例子中的电路改成这样：这时Au=11倍看波形已经限幅了如图，而且很容易起振：如果把R3改成30k，Au=4倍看看波形如何：如果把R3改成21k，Au=3.1倍看看波形如何：如果把R3改成20k，Au=3倍看看波形永远不会起振的，如果我们想个办法起振时候为4倍，而起振完成后变成稍稍小于3倍，不就不在限幅也能起振如下图：很明显起振时候Au=4，而起振后由于二极管导通R2//R3=18.9K，得Au≈2.89倍，得到波形如下：而例子中也是这个原理，如果运放是单电源又该咋办呢，就需要抬一下直流电平更改如下：R4//R7=R5的值，交流通路就是把V2和C3短路即可原理：V2通过R7和R4分压由于2个阻值相等，又由于运放正端输入阻抗无穷大，那么可以认为运放正端的直流电平为V2/2，而负端"虚短"缘故则也为V2/2，从而输出处也为V2/2的直流电平（也可以看出一个电压跟随器，所以负端和输出都为V2/2的直流电平），交流通路就是把R7和R1接地，由于R4//R7=R5，交流通路没变，所以还是满足振荡条件的。
rc振荡电路类型
RC振荡电路主要有两种类型：RC相移振荡电路和文氏电桥振荡电路。
RC相移振荡电路采用超前移相或滞后移相电路作为选频网络，与反相放大器构成的振荡器。
其电路简单、经济，但稳定性不高，一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。
文氏电桥振荡电路将RC串并联选频网络和放大器结合起来，构成RC振荡电路。
放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈。
R1、R接在运算放大器的输出端和反相输入端之间，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电路，运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上。
这种振荡电路的稳定性高、非线性失真小，频率调节方便，性能比RC相移振荡电路好。
以上内容仅供参考，如需更准确的信息，建议查阅相关文献或咨询电子工程专家。
rc文氏电桥振荡电路
rc文氏电桥振荡电路RC文氏电桥振荡电路是一种常用于信号处理和通讯领域的电路。
该电路由四个电阻和两个电容构成，具有非常高的灵敏度和精度。
本文将对RC文氏电桥振荡电路的原理、特点、应用以及设计方法进行介绍，以期能够为电子工程师和爱好者提供一些参考和指导。
RC文氏电桥振荡电路的原理RC文氏电桥振荡电路是一种能够自产生振荡信号的电路。
其基本原理是利用阻抗匹配条件和反馈机制，将输入信号增强后输出为稳定的正弦波信号。
具体来说，RC文氏电桥振荡电路由四个电阻分别为R1、R2、R3和R4以及两个电容C1和C2构成。
其中，R1和R2形成一个电压分压器，将输入信号Vinput分成两个电压V1和V2。
R3和R4与C2串联成为共振回路，该回路的频率为f0=1/(2πR3C2)。
当电压分压器输出的两个电压相等时，C1和C2之间的电压差为0，则RC文氏电桥处于稳定状态。
此时输出的信号由共振回路自产生，成为和共振回路频率相同的正弦波信号，其振幅由输入信号决定。
特点RC文氏电桥振荡电路具有以下特点：1. 灵敏度高，可以产生稳定的正弦波信号；2. 频率稳定，可以通过改变电容和电阻的值实现对频率的调整；3. 反馈机制有效，可以使输出信号稳定，而不会随着时间的推移而衰减；4. 通用性强，适用于信号处理、通讯、测试等多个领域。
应用RC文氏电桥振荡电路在通讯和信号处理领域有着广泛的应用。
常见的应用包括：1. 信号发生器和频率计，在实验室和测试中常用于产生精确的正弦波信号和测量频率；2. 闪光灯驱动器，在照相机等器材中用于产生闪光灯的高压高频驱动信号；3. 无线电接收机和发送机，在收发机中通常用于产生射频信号；4. 数字时钟和计时器，可以通过RC文氏电桥振荡电路产生精确定时信号。
设计方法RC文氏电桥振荡电路的设计需要考虑到电容和电阻的选择和匹配。
以下是一些可以参考的设计方法：1. 选择合适的电容和电阻，使得RC回路的频率等于所需的输出频率；2. 对于稳定性要求比较高的应用，需要选择高精度的电容和电阻；3. 在电路的反馈路径中添加适当的放大器可以增强信号的稳定性和输出电压的幅度。
文氏电桥振荡电路
文氏电桥振荡电路文章来源：文章作者：发布时间：1970-01-01 字体： [大中小]文氏电桥振荡电路为选频反馈网络的正弦振荡电路，也称为文氏电桥振荡电路，如图Z0820所示。
它由两级共射电路构成的同相放大器和RC串并联反馈网络组成。
由于φA= 0，这就要求RC串并联反馈网络对某一频率的相移φF＝2nπ，才能满足振荡的相位平衡条件。
下面分析RC串并联网络的选频特性，再介绍其它有关元件的作用。
图Z0820中RC串并联网络在低、高频时的等效电路如图Z0821所示。
这是因为在频率比较低的情况下，（1/ωC）>R，而频率较高的情况下，则（1/ωC）<R，前者等效于一节超前型移相电路，后者等效于一节滞后型移相电路。
显然频率从低到高连续变化，相移从90°到-90°连续变化，其中必存在一个中间频率f0，使RC串并联网络的相移为零。
于是满足相位平衡条件。
对此，可进一步作定量分析，由图Z0821（a）得：为调节频率方便，通常取R1 = R2 = R，C1 = C2 = C，如果令ω0＝1/ RC，则上式简化为：可见，RC串并联反馈网络的反馈系数是频率的函数。
由式GS0821可画出的幅频和相频特性，如图Z0822所示。
由图可以看出：当时，的模最大，且|| = 1/3 ，φF＝0；当f大于f0时，||都减小，且φF≠0 。
这就表明RC串并联网络具有选频特性。
因此图Z0820电路满足振荡的相位平衡条件。
如果同时满足振荡的幅度平衡条件，就可产生自激振荡。
振荡频率为：一般两级阻容耦合放大器的电压增益A u远大于3，如果利用晶体管的非线性兼作稳幅环节，放大器件的工作范围将超出线性区，使振荡波形产生严重失真。
为了改善振荡波形，实用电路中常引进负反馈作稳幅环节。
图Z0820中电阻R f和R e引入电压串联深度负反馈。
这不仅使波形改善、稳定性提高，还使电路的输入电阻增加和输出电阻减小，同时减小了放大电路对选频网络的影响，增强了振荡电路的负载能力。
文氏桥振荡电路(精品)
文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。
正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。
文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。
二、问题简介由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。
（1）若取R1=15kΩ，试分析该振荡电路的起振条件（R f的取值）；（2）仿真观察R f取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。
也可同时改变R f和R2的值。
图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）由图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。
图3 文氏选频网络图中o U 是运放的输出量，fU 是反馈量。
为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下o U 和fU 同相。
那么，当信号频率很低时，有1RCω>>故将会有fU 的相位超前o U 的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。
相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得出fU 的相位滞后o U 的相位几乎-90度。
所以，在信号频率由0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。
下面就具体来求解此振荡频率。
由反馈系数1//11//foR Uj C F U R Rj Cj Cωωω==++整理可得113()F j C R C R ωω=+-若电路的信号频率为f ，令特征频率012f R C π=代入F 的表达式，可以得到0013()F f f j f f =+-。
实验五：RC文氏电桥振荡器说课讲解
实验五：R C文氏电桥振荡器RC文氏电桥振荡器一、实验目的(1)学习RC正弦波振荡器的组成及其振荡条件。
(2)学会测量、调试振荡器。
二、实验原理文氏电桥振荡器是一种较好的正弦波产生电路，适用于产生频率小于1MHz，频率范围宽，波形较好的低频振荡信号。
因为没有输入信号，为了产生正弦波，必须在电路里加入正反馈。
下图是用运算放大器组成的电路，图中R3,R4构成负反馈支路，R1，R2，C1，C2的串并联选频网络构成正反馈支路并兼作选频网络，二极管构成稳幅电路。
调节电位器Rp可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
二极管D1，D2要求温度稳定性好且特性匹配，这样才能保证输出波形正负半周对称，同时接入R4以消除二极管的非线性影响。
若R1=R2，C1=C2，则振荡频率为f0=1/2πRC，正反馈的电压与输出电压同相位，且正反馈系数为1/3。
为满足电路的起振条件放大器的电压放大倍数AV > 3，其中AV = 1+R5/ =Rp+R4。
由此可得出当R5 >2R3时，可满足电路的自激振荡的振幅起振条件。
在实际应用中R5应略大于R3，这样既可以满足起振条件，又不会因其过大而引起波形严重失真。
此外，为了输出单一的正弦波，还必须进行选频。
由于振荡频率为f0=1/2πRC，故在电路中可变换电容来进行振荡频率的粗调，可用电位器代替R1，R2来进行频率的细调。
电路起振后，由于元件参数的不稳定性，如果电路增益增大，输出幅度将越来越大，最后由于二极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。
反之，如果增益不足，则输出幅度减小，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。
图中两个二极管主要是利用二极管的正向电阻随所加电压而改变的特性，来自动调节负反馈深度。
三、实验内容（1）计算机仿真部分仿真电路如图所示启动仿真按钮，通过调节电位器使输出为不失真的正弦波（如下图所示）。
此时Vf=1.987V，Vo=5.964V，f=1.572KHZ正弦波振荡器仿真数据测试记录Vf Vo 临界频率C1=C2=0.01uF 1.987V 5.964V 1.572KHZ计算得到的数据fo=1/2piRC=1.592KHZ（c=0.01uF时）与仿真得到的数据基本一致，证明本次仿真是十分成功的【得到输出波形图如下】（2）实验室操作部分调整示波器到有正弦输出正弦波振荡器实验数据测试记录Vf Vo 临界频率C1=C2=0.01uF 4.69V 16.22V 1.60KHZ四、问题及原因分析试验中我组始终得不到实验想要的正弦波形的情况（包括波形跳动明显等），经分析后我们得出的结论为集成块损坏的情况，更换后即得出正确的正弦波形。
RC振荡器
+ A + -
Vo
Z1 + Z2
Rf
+ A + Vo
Vi =Vf
R1
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RC串并式正弦波振荡器
1、电路原理图 2、RC串并联选频网络的 选频特性
联立四式解得分压系数FV jRC FV= ———————— (1-2R2C2)+ j3RC 令0=1/RC 1 F = ———————— 则 V － —— 0 ） 3+ j(——
0.1
/0
幅频特性曲线
f
0.1
60º 30º 0 1 10 -30º -60º -90º
当=0时， 反馈信号相 移为0，即是 正反馈。
/0
相频特性曲线
本页完 继续
RC串并式正弦波振荡器
一、RC桥式振荡电路
3、振荡的建立与稳定
0 0
接通电源瞬间，阶跃电压 R Rf 1 01 0 产生了各种频率的正弦信号， C + 0 0 其中也包括了与选频网络固 0 A 0 + Vo 有频率0相同的正弦信号， 2 2 C R 当然这个信号很微弱，必须 R1 进行放大。 AV=1+(Rf/R1) 各种频率的信号通过选频 0 =1/RC 网络后，只有与选频网络0 相同的频率的信号才能通过 (理想情况)。 0的信号通过放大后，反馈 如此循环，输出幅度越来越大， 回输入端的信号比上一次的信 号要大一些，输出信号亦随之 最后稳幅电路把输出幅度稳定下来。 本页完 继续 增大。
由于放大器 A的两个输入端分别 由Z1、Z2、Rf、R1组成如电桥的 形式，所以称为桥式振荡电路。 R C R Rf + Vi =Vf C R1 －
文氏振荡器设计-RC正弦波振荡器
∴ φa+φf = 0 满足相频条件 。
其实一般情况下，只要是正反馈就一定可以满足 φa +φf= 2nπ
∴ 相频条件的判断可用瞬时极性法解决。
b 振荡频率fo
1 fo = 2RC
c 其它：R1 、Rf构成负反馈用于稳幅；以保证输出为 不失真的正弦波，其中V1、V2非线性起到了 自动稳幅作用，还可将R2或Rf换成热敏电阻
Au +
+
Uf
R
C
R
R1 Rf负反馈用于稳幅；
Uo
RC串联、RC并联及R1 Rf 构成电桥；
a 分析电路是否满足振荡条件
1
幅频条件：当ω=ωo时 ∣ Fu ∣= 3
R C
∴ 只需Au = 3即可
R1
R1 Rf构成电压串联负反馈
Rf
Au = 1+
Байду номын сангаас
R2 C
R1
相频条件：已知 φf = 0； 且可分析出φa= 0
变仍为正弦波，即放大器产生了正弦波振荡。
二、电路自激振荡的条件
1. 振荡的平衡条件：Uf = Ui 即Au Fu =1 ∵ Au Fu 都是复数 ∴ Au Fu=︱Au Fu︱ (∠ψa+∠ψf)=1
（1）振幅平衡条件：︱Au Fu︱ = 1 （2）相位平衡条件：φa +φf = 2nπ （n = 0.1.2……n）
•
过放大→会增大一点 → 反馈 → 放大，Uo的幅度会越来越 大，最后将使放大器进入非线性工作区，放大 器的增益下 降，振荡电路输出幅度越大，增益下降也越多，最后当反 馈电压正好等于原输入电压时，振荡幅度不再增大从而进 入平衡状态。
∴ 振荡的建立过程中： ︱ Au Fu ︱＞1；要有选频网络；
RC振荡电路
R C振荡电路(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除RC 正弦波振荡电路RC桥式正弦波振荡电路的主要特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络，因此我们必须先了解它的频率特性，然后再分析这种正弦振荡电路的工作原理。
1．定性分析图XX_01 RC串并联网络如图XX_01a所示。
为了讨论方便，假定输入电压是正弦波信号电压，其频率可变，而幅值保持恒定。
如频率足够低时，，，此时，选频网络可近似地用图XX_01b所示的RC高通电路表示。
随着w的下降，输出电压将减小，输出电压超前于输入电压的相位角j f也就愈大。
但超前角j f的最大值小于90°。
当频率足够高时，，，则选频网络近似地用图XX_01c所示的RC低通电路来表示。
这是一个相位滞后的RC电路，频率愈高，输出电压愈小，输出电压滞后于输入电压的相位角j f愈大。
同样，滞后角j f的最大值也小于90°。
综上分析可以推出，在某一确定频率下，其输出电压幅度可能有某一最大值；同时，相位角j f从超前到滞后的过程中，在某一频率f0下必有j f=0。
2．定量计算由图XX_01a所示RC串并联电路可得，和。
设，，令，则得（1）当上式分母中虚部系数为零时，RC串并联网络的相角为零。
满足这个条件的频率可由式（1）求出：或（2）图XX_02 将式（5）代入式（4）得（3）因此有（4）和（5）由式（4）及式（5）可知，当或（6）时，幅频响应的幅值为最大，即（7）而相频响应的相位角为零，即（8）由式（7）和式（8）可画出串并联选频网络的幅频相位和相频响应，如图XX_02所示。
1．电路组成图XX_01是RC桥式振荡电路的原理电路，这个电路由两部分组成，即放大电路和选频网络。
选频网络（即反馈网络）的选频特性已知，在处，RC串并联反馈网络的，，根据振荡平衡条件和，可知放大电路的输出与输入之间的相位关系应是同相，放大电路的电压增益不能小于3，即用增益为3（起振时，为使振荡电路能自行建立振荡，应大于3）的同相比例放大电路即可。
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R C文氏电桥振荡电路
RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示，RC串并联网络是正反馈网络，由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。
C1R1和C2R2支路是正反馈网络，R3R4支路是负反馈网络。
C1R1、C2R2、R3、R4正好构成一个桥路，称为文氏桥。
图1 RC文氏电桥振荡器
RC串并联选频网络的选频特性
RC串并联网络的电路如图2所示。
RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。
图2 RC串并联网络
RC串并联网络的传递函数为
式（1）
当输入端的电压和电流同相时，电路产生谐振，也就是式（1）是实数，虚部为0。
令式（1）的虚部为0，即可求出谐振频率。
谐振频率
对于文氏RC振荡电路，一般都取R=R1 = R2，C=C1 = C2时，于是谐振角频率:
频率特性幅频特性
相频特性
文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。
(a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线
图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线
反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数
当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数
此时反馈系数
与频率f0的大小无关，此时的相角 jF=0°。
文氏RC振荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率，即保证R=R1 = R2，C=C1 = C2始终同步跟踪变化，于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时，不会影响反馈系数和相角，在调节频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。
根据振荡条件丨AF丨＞1，在谐振时，放大电路的电压增益应该Au=3。
由图1可知，RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端，运算放大器的电压增益由R3和R4确定，是电压串联负反馈，于是应有
振荡的建立和幅度的稳定
振荡的建立
所谓振荡的建立，就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。
由于电路中存在噪声，噪声的频谱分布很广，其中也包括f0及其附近一些频率成分。
由于噪声的随机性，有时正有时负，有时大一些有时小一些。
为了保证这种微弱的信号，经过放大通过正反馈的选频网络，使输出幅度愈来愈大，振荡电路在起振时应有比振荡稳定时更大一些的电压增益，即丨AF丨＞1，所以Au f＞3，丨AF丨＞1称为起振条件。
通过热敏元件稳定输出幅度
加入R3、R4支路，电路是串联电压负反馈，其放大倍数。
若Au f始终大于3，振荡电路的输出会不断加大，最后受电路中非线性元件的限制，使振荡幅度不再增加，但振荡电路的输出会产生失真。
所以应该在起振时使Au f＞3，而当振起来以后，应使Au f=3。
解决这个问题必须要自动地改变运算放大器的增益，起振时，增益大于3，起振后增益稳定在3。
决定运算放大器增益的是R3和R4，例如我们通过图4电路中的R4来调节增益。
R4是具有正温度系数的热敏电阻，起振前其阻值较小，使Au f ＞3。
当起振后，流过R4的电流加大，R4的温度升高阻值加大，负反馈增强以控制输出幅度，达到振荡稳定状态时,。
若热敏电阻是负温度系数，应放置在R3的位置。
图4 用热敏电阻保证电路起振
RC(阻容)桥式振荡器的工作原理
例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。
Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？。