文氏桥振荡电路(精品)
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高频电子线路课程设计题目：院（系、部）：学生姓名：指导教师：年月日河北科技师范学院教务处制摘要无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。
在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。
本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。
由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。
关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥目录摘要 (I)1设计任务及要求 (1)1.1 (1)1.2 *** (1)2 方案论证 (1)3 单元电路设计 (2)4 电路原理图及PCB版图 (2)5 总结 (3)附录及参考文献 (3)目录1 设计任务及要求1.1 课程设计的任务1. 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3. 进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
1.2 课程设计的要求（1）熟悉multisim的使用方法，掌握文氏电桥正弦波振荡原理，以此为基础在软件中画出电路图。
（2）绘制出文氏电桥正弦波振荡的波形，观察其波形，通过对分析结果来加强对其原理的理解。
（3）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，文中能正确阐述和分析设计和实验结果。
文氏桥振荡电路
文氏桥振荡电路的设计与测试电子工程学院一、实验目的1.掌握文氏桥振荡电路的设计原理2.掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法二、实验预习与思考1.复习应用集成运放实现文氏振荡桥电路的原理2.设计文氏桥振荡电路，实现正弦信号的产生，并设计实验报告，记录实验数据。
3.文氏桥振荡电路中，D 1、D 2是如何稳定幅的？三、实验原理如图1所示，RC 文氏桥振荡电路其中RC 串，并联电路构成真反馈支路，并起选频作用，R 1、R 2、R W 及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。
调节R W 可改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件与改变波形。
利用两个反向的并联二极管D 1、D 2要求特性匹配，以确保输出波形正，负半周期对称。
R 3的接入是为了消弱二极管死区的影响，改善波形失真。
电路的振荡频率：012f RCπ=图1 文氏桥振荡电路起振的幅值条件：113f f R A R =+≥调整R W，使得电路起振，且失真最小。
改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。
四、实验内容1.文氏桥振荡器的实现根据元件，应用集成运放设计并搭建实现文氏桥振荡电路，调节电路中参数使得电路输出从无到有，从正弦波到失真。
定量地绘出正弦波的波形，记录起振时的电路参数，分析负反馈强弱规律对起振条件及输出波形的影响。
并记录出最大不失真输出时的振幅。
1.当Rw=550Ω时电路开始拥有输出波形；2.当增加Rw的值时，振幅逐渐增加；且当Rw=750Ω时，输出波形开始出现失真，此时的正弦波振幅为8.569，周期为约2.188ms3.当继续增加Rw的值时，失真将加剧，如下两图所示：此时Rw=10kΩ此时R w=17kΩ2.研究RC参数对振荡频率的影响改变R、C参数的大小，用示波器观测起振的正弦输出，分析R、C参数对振荡频率的影响。
将R减小至1kΩ，得到波形如下R减小时，起振时间减小，周期减小变为约1.265ms，频率增大。
将R增大到2kΩ得到波形如图R增大时，起振时间增大，周期增大变为约2.530ms，频率减小。
低失真文氏电桥正弦波振荡电路
低失真文氏电桥正弦波振荡电路
低失真文氏电桥正弦波振荡电路
电路的功能
文氏电桥电路一直被作为正弦波发生电路使用，需要在低频范围产生低失真波形时可以采用这样电路。
改变电阻RO或电容器CO可获得数百千赫兹以下的振荡频率。
电路工作原理
振荡原理是当环路内移相量是0度或360度的整数倍，环路放大倍数大于1时，电路便会产生振荡。
若振荡增大，电路就会饱和，所以需要振幅稳定电路。
文氏电桥电路谐振时的衰减量为1/3，为了起振，反馈放大器A1的电压放大倍数必须大于3。
参数无系数的文氏电桥电路的振荡频率FO由FO=1/2πCO.RO确定。
电容器CO的容量应保证基电抗XO在1K~数面千欧姆，决定CO的容量后，再根据RO=1/2πFO.CO求出RO的阻值。
文氏电桥振荡电路工作原理
文氏电桥振荡电路工作原理1. 引言文氏电桥振荡电路是一种常用于产生稳定振荡信号的电路，它在许多实际应用中都起到重要作用。
本文将深入探讨文氏电桥振荡电路的工作原理，并分享我对这一原理的观点和理解。
2. 文氏电桥简介文氏电桥是一种基于有源电感元件的电桥，由振荡放大器和文氏电桥组成。
它具有简单的电路结构，稳定的频率响应和较高的频率稳定性，因此被广泛应用于信号发生器、频率计和无线电通信等领域。
3. 文氏电桥振荡电路结构文氏电桥振荡电路由文氏电桥、振荡放大器和反馈网络组成。
文氏电桥由一个有源电感元件和电容元件构成。
振荡放大器通过放大器和反馈网络来提供正反馈，从而使电路产生振荡信号。
4. 文氏电桥振荡电路工作原理文氏电桥振荡电路的工作原理基于正反馈，当电路中的输出信号经过放大器和反馈网络之后，反馈信号与输入信号在相位和幅度上具有一致性。
这种一致性会导致振荡现象的发生，使电路产生稳定的振荡信号。
5. 文氏电桥振荡电路的频率稳定性文氏电桥振荡电路具有较高的频率稳定性，这是由于文氏电桥中的有源电感元件和电容元件等被精确选择和设计，以使其在特定的电路参数范围内能够提供稳定的反馈信号。
这种频率稳定性使得文氏电桥振荡电路在很多应用中都能够提供可靠的振荡信号。
6. 文氏电桥振荡电路的应用文氏电桥振荡电路在实际应用中有广泛的应用价值。
它可以用于产生精确的信号频率，例如信号发生器和频率计。
它还可以用于无线电通信中的调频发射机和接收机等设备上，以提供稳定的载波频率。
7. 对文氏电桥振荡电路工作原理的观点和理解在我的观点和理解中，文氏电桥振荡电路作为一种常见的振荡电路，其工作原理基于正反馈机制的产生振荡现象。
通过合理选择和设计电路元件，能够实现稳定的振荡信号输出。
文氏电桥振荡电路的频率稳定性使其在多个领域中都具有重要的应用价值。
总结：本文深入探讨了文氏电桥振荡电路的工作原理，并分享了对这一原理的观点和理解。
文氏电桥振荡电路以其简单的结构、稳定的频率响应和较高的频率稳定性在实际应用中得到广泛应用。
高二物理竞赛课件RC文氏电桥正弦波振荡电路
A 1800 必须，F 1800 附加相移
放大电路 反馈网络
Uo
构成正弦波振荡电路
最简单的做法是通过变
压器引入反馈。
2、变压器反馈式 LC 振荡电路
1 f0 2π LC
U f
必须有合适的同名端！
分析电路： 1) 是否存在四部分？ 2) 放大电路是否能正常工作
Ui ( f f0 )
C1 必要吗？
谐振频率为
f0
2
π
1 LC
电流谐振
在损耗较小时，品质因数 Q 1 L RC
损耗
在
f
＝
f0
时，电容和电感中电流各约为多少？网络的阻抗为多少？
QI
LC 选频放大电路 → 正弦波振荡电路
LC网络作为共射放大的集电极负载
当 f = f0 ，电压放大倍数的数值 最大，且附加相移为 0
Au
z rbe
如何引入正反馈？
Au
1
Rf rd R1
U o
Uo iD rd
Uo Au
R
C
RT
RC
注意 RC 串并联网络与放大电路的接法 是否具有四个组成部分?
频率从0～∞中必有一个频率 f0 ，满足φF＝0o 新问题：如何使Au ≥ 3 ？
振荡频率
fo
1
2RC
按深负反馈计算:
Auf
1 RT R4
该取RT ≥ 2 R4
频率可调的文氏电桥振荡器
粗调，靠改变电容；微调，靠改变电位器滑动端 加稳压管可以限制输出电压的峰－峰值。
同轴 电位器
看P346 换挡粗调
稳幅的方法
1）热敏电阻
Uo PRT T
Uo Au RT
文氏桥振荡电路接稳压管 输出电压幅值
文氏桥振荡电路接稳压管输出电压幅值下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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文氏电桥振荡电路
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具体测量步骤：A：检查运放的好坏：可以有多种方法来进行，下面以同相比例放大电路的连接方法介绍。按实验图Ⅱ正确连接，检查无误后接通电源，一定会得出如下结果V1=V+=V-=2V,否则就可以确定运放是坏的。
注：V1电源由实验箱上的直流信号源提供±12V电源也是从实验箱上的直流稳压电源提供。
图Ⅲ
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C：观察自激振荡和D1和D2稳幅作用 按实验图Ⅰ连线，为满足电路起振条件，选取合适的R3和R4阻值，其满足条件是放大器的电压放大倍数AvF≥3，即AvF=[1+(R5＋R4/R6)] ≥3。用示波器观察运放输出端，即可得到文氏电桥的振荡波形，同时观察有无D1和D2的波形，说明其原理。
六：实验注意事项
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1、给出设计电路图中具体参数。2、说明实验方案，写出简要的实验过程与步骤。3、记录实验相关数据。4、完成思考题。
七、实验报告要求
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B：RC串并联网络幅频特性的测量 按实验图Ⅲ连线，根据实验任务选择合适的RC参数，其目的满足f=500Hz。由函数发生器向A端对地之间加入正弦信号，调节函数发生器的频率，用示波器观察到Ua 和Ub同相时，即可得到该RC串并联网络振荡频率(f0=1/2ΠRC，若取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C)。
三、实验任务
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五、实验内容及步骤
1、简述原理： 图Ⅰ是典型的文氏电桥振荡电路。由集成运放组成的放大器，其输出一路接到RC串并联选频网络，构成正反馈；另一路由R3 和R4分压接到运放的反相输入端，构成负反馈放大器电路，其D1 和D2起稳幅作用。两条反馈电路组成桥式电路。电路稳幅时，正、负反馈平衡：
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文式桥振荡电路的设计
新疆大学课程设计报告所属院系：电气工程学院_________________ 专业： ____________________ 自动化_________________ 课程名称：_________ 电子技术基础A _____________ 设计题目：文式桥振荡电路的设计班级： _______________________________学生姓名： ________________________________学生学号： ______________________________________ 指导老师： _________________完成日期：________________ 2013.7.13 ___________课程设计题目：文式桥振荡电路的设计要求完成的内容：设计一个文式桥正弦波振荡器。
指标条件如下：■n ■ ■・w ■w ■ rn ■m ■ ■■n ■■ ■ ns ■■ ■ n■ ■ inr・m振荡频率为f o=2kHz,输出幅值实测，输出端设置电压跟随器。
建议运算放大器■rv ■■ v^MBS^BB^^^eaBK^E^rn! ■■BTB^W**-!!■■■■■■VBB^^^RVBS■!n!^wa-r aa-r ^BST ■■■«选用（LM741 或LM353。
要求：（1）根据设计要求，确定电路的设计方案，初选电路元器件，设置参数。
;n・・・・・・・i^M・・n・^^^u・・・n^wn・・・・-・・^^M!・・・T>・^wn! a-a s-e ■ ■ ■■■!■-■・・・・H■■■!・・・・UP ait・・・■（2）仿真分析、测量电路的相关参数，修改、复核，使之满足设计要求。
（3）综合分析计算电路参数，验证满足设计要求后，认真完成设计报告电气工程学院课程设计报告文式桥振汤电路的设计一.设计方案根据设计要求，需要设计一个文式正弦波振荡器，并要求其输出端接一个电压跟随器。
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。
[详细讲解]文氏桥振荡电路(multisim仿真)
![[详细讲解]文氏桥振荡电路(multisim仿真)](https://img.taocdn.com/s3/m/6340329bb84ae45c3a358c49.png)
高频电子线课程设计题目：院（系、部）：学生姓名：指导教师：年月日河北科技师范学院教务处制摘要无论是从数学意义上还是从实际的意义上，正弦波都是最基本的波形之一——在数学上，任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲，它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。
在运算放大电路中，最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。
本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。
文氏桥振荡电路由两部分组成：即放大电路和选频网络。
由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入电阻高、输出电阻低的特点。
经测试，该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波，且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。
关键词：正弦波；振荡器；文氏电桥目录摘要..................................................... 错误!未定义书签。
1设计任务及要求. (3)............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2 ***............................................................................................... 错误!未定义书签。
2 方案论证 (4)3 单元电路设计 (5)4 电路原理图及PCB版图 (5)5 总结.................................................... 错误!未定义书签。
附录及参考文献............................................ 错误!未定义书签。
低失真文氏电桥正弦波振荡电路
低失真文氏电桥正弦波振荡电路
电路的功能
文氏电桥电路一直被作为正弦波发生电路使用，需要在低频范围产生低失真波形时可以采用这样电路。
改变电阻RO或电容器CO可获得数百千赫兹以下的振荡频率。
电路工作原理
振荡原理是当环路内移相量是0度或360度的整数倍，环路放大倍数大于1 时，电路便会产生振荡。
若振荡增大，电路就会饱和，所以需要振幅稳定电路。
文氏电桥电路谐振时的衰减量为1/3，为了起振，反馈放大器A1的电压放大倍数必须大于3。
参数无系数的文氏电桥电路的振荡频率FO由FO=1/2πCO.RO确定。
电容器CO的容量应保证基电抗XO在1K~数面千欧姆，决定CO的容量后，再根据RO=1/2πFO.CO求出RO的阻值。
振幅稳定电路是利用结型FET漏极-源极电阻受电压控制，阻值可变。
如FET的漏电压增大时，波形失真也会增加，所以用反相放大器A2把振荡放大大约3倍，然后再由A1把电平降低到1/3。
并在漏级-栅级之间加局部反馈
（R3、R4）。
振幅控制环路是用OP放大器A3把齐纳二极管产生的基准电压与由D1把
A2输出经整流的电流平均值加以比较、积分，对FET的栅极电压进行控制。
为了抵消整流二极管的温度系数，在基准电压电路加了补偿二极管D2。
电容器C2用来确定积分时间常数，容量小响应快，但整流电路会产生脉动，增加滤形失真。
电阻R5的作用是使积分电路产生超前补偿，可以加快响应速。
文氏桥式rc振荡电路 振幅可调-概述说明以及解释
文氏桥式rc振荡电路振幅可调-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：文氏桥式RC振荡电路是一种常见的电路结构，通过使用电阻和电容元件，实现了信号的振荡输出。
在该电路中，通过反馈网络的作用，信号可以循环地输入和输出，形成稳定的振荡波形。
本文旨在介绍文氏桥式RC振荡电路的原理，并探讨如何通过调节电路元件来实现振幅的可调性。
通过对其特性和工作原理的分析，我们将深入了解这一电路结构的工作机制，以及如何通过合理的调整可以实现振幅的可调。
在正文部分，我们将详细介绍文氏桥式RC振荡电路的原理。
我们将从电路结构和基本元件开始，逐步解释电路中各个部分的功能。
此外，我们还将介绍文氏桥式RC振荡电路的工作原理和其特点。
在振幅可调的方法部分，我们将探讨如何通过调节电路中的元件来实现振幅的可调。
通过调整电阻或电容的数值，我们可以改变电路中的反馈系数，从而达到调节振幅的目的。
我们将介绍一些常用的调节方法，并对其原理进行解释。
最后，我们将在结论部分对文氏桥式RC振荡电路的特点进行总结，并展望未来的发展方向。
同时，我们将对本文的主要观点和结论进行回顾，并对读者进行进一步的思考和探索的启发。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解文氏桥式RC振荡电路的工作原理和特点，以及如何通过调节电路元件实现振幅的可调性。
同时，读者还能够对该领域的研究进行一定的展望，并为未来的实际应用提供一些思考和指导。
文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和各个部分的主要内容，以便读者可以更好地了解文章的框架和内容安排。
例如：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将概述文氏桥式RC振荡电路的基本原理、目的和研究背景。
接下来的正文部分将详细介绍文氏桥式RC振荡电路的原理和振幅可调的方法，包括相关的理论知识和实验验证。
最后，在结论部分，我们将总结文氏桥式RC振荡电路的特点，并提出进一步研究的展望。
在正文部分的2.1节，我们将详细介绍文氏桥式RC振荡电路的原理。
04 文氏电桥正弦波振荡电路的稳幅措施[5页]
![04 文氏电桥正弦波振荡电路的稳幅措施[5页]](https://img.taocdn.com/s3/m/02b27f220622192e453610661ed9ad51f01d54fb.png)
D2
uO↑→ uD↑→rD↓→R1 //rD↓→A↓A=3
8.1 正弦波信号发生器
电路特点：
(a) 在一个振荡周期内，二极 管的正向电阻rD随输出电压的 瞬时值不断变化，所以从一个 振荡周期中的每一瞬间来看， 电路并不满足振幅平衡条件， 因而这种电路的波形总有一定 程度的失真。
R
C RC
+
A
–
8.1 正弦波信号发生器
4) 稳幅措施
为了使文氏电桥振荡电路满足起振条件， 必须要求A≥3，即R1 ≥ 2R2。这在运放的线 性区内电路是不可能满足的，只有当运放 进入非线性区后，电路才能满足，但输出 电压信号产生了非线性失真。
R C
RC
R1 +A
U·o
–
R2
为了减小非线性失真，只能使电路放大倍数A尽可能接近3。但是，这将使振 荡电路起振条件的裕度很小，当电路工作条件稍有变化时就有可能不起振。
如果放大电路的负反馈网络采用非线性元件，在输出信号较小时确保A足够 大使电路容易起振；并且随着输出信号逐渐增大A能逐渐变小，并能在运放
进入非线性以前使电路满足幅度平衡条件，就可以得到既稳定而又不失真的 正弦波输出信号。
8.1 正弦波信号发生器
a. 利用二极管稳幅 稳幅机理：
R
C RC
+
A
–
RW
•
Uo D1
(c) 普通集成运放的带宽较窄，由集成运放组成的RC正弦波 振荡电路的振荡频率一般不超过1MHz。
RW
(b)二极管稳幅电路简单、经济，适用于要求不高的场合。
•
Uo D1
R1 D2
8.1 正弦波信号发生器
b. 利用非线性热敏电阻稳幅
文氏桥_精品文档
RC文氏桥振荡电路如上图所示, RC 串并联网络是正反馈网络, 另外还增加了R3和R4负反馈网络。
C1.R1和C2.R2正反馈支路与R3.R4负反馈支路正好构成一个桥路, 称为文氏桥。
为满足振荡的幅度条件 | |=1, 所以Af≥3。
加入R3、R4支路, 构成串联电压负反馈。
采用RC振荡的方法非常多, 如文氏桥振荡等。
这里介绍几种笔者常用的方法: 1.最简单的振荡器这种振荡器特点是: T≈（1.4～2.3）R*C电源波动将使频率不稳定, 适合小于100KHz的低频振荡情况。
2.加补偿电阻的振荡T≈（1.4～2.2）R*C, 电源对频率的影响减小, 频率稳定度可控制在5%3.环行振荡器采用TTL反相器, 频率可达50MHz 4.采用施密特触发器构成的振荡器5.采用两三极管构成的振荡器其中R5 =R 8, R 7= R 6, C 5= C6 文氏电桥振荡电路为克服RC移相振荡器的缺点, 常采用RC串并联电路作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。
文氏电桥振荡电路
文氏电桥振荡电路文氏电桥振荡电路（Wien bridge oscillator circuit），简称“文氏电桥”，是一种适于产生正弦波信号的振荡电路之一，此电路振荡稳定且输出波形良好，在较宽的频率范围内也能够容易调节，因此应用场合较为广泛。
如下图所示为基本文氏电桥振荡电路：其中，R1、R2、C1、C2组成的RC串并网络将输出正反馈至同相输入端，R3、R4则将输出负反馈至运放的反相输入端，电路的行为取决于正负反馈那一边占优势（为便于分析，通常都假设R1=R2=R 且C1=C2=C，当然这并不是必须的）。
可以将该电路看作对A点输入（即同相端电压）的同相放大器，因此该电路的放大倍数如下：可以证明，当放大倍数小于3时（即R4/R3=2），负反馈支路占优势，电路不起振；当放大倍数大于3时，正反馈支路占优势，电路开始起振并不是稳定的，振荡会不断增大，最终将导致运放饱和，输出的波形是削波失真的正弦波。
只有当放大倍数恰好为3时，正负反馈处于平衡，振荡电路会持续稳定的工作，此时输出波形的频率公式如下所示：也可以这样理解：电路刚上电时会包含频率丰富的扰动成分，这些扰动频率都将会被放大3倍，随后再缩小3倍，依此循环，只有扰动成分的频率等于f0时，电路将一直不停地振荡下去，也就是说，频率为f0的成分既不会因衰减而最终消失，也不会因一直不停放大而导致运放饱和而失真，相当于此时形成了一个平衡电桥。
但是这个电路的实际应用几乎没有，因为它对器件的要求非常高，即R4/R3必须等于2（也就是放大倍数必须为3），只要有一点点的偏差，电路就不可能稳定地振荡下去，因为元件不可能十分精确，就算可以做到，受到温度、老化等因素，电路也可会出现停振（放大倍数小于3）或失真（放大倍数大于3）的情况。
我们用下图所示的电路参数进行仿真：当R4=100K时，放大倍数为11，输出波形如下图：当R4=30K时，放大倍数为4，输出波形如下图：当R3=21K时，放大倍数为3.1，输出波形如下图所示：当R3=20.1K时，放大倍数为3.01倍，输出波形如下图所示：注意纵轴单位为mV（毫伏），此时电路起振后不断地放大导致幅度增加（此图只是一部分），但由于放大倍数太小，因此达到大信号电平需要更长的时间，如果示波器设置纵轴单位太大，你会以为电路没有起振。
文氏桥振荡电路频率计算
文氏桥振荡电路频率计算文氏桥振荡电路是一种广泛应用于无线电频率合成器、载波通信和测量领域的电路。
它利用反馈环路中的振荡条件来产生稳定的射频信号。
在这篇文章中，我们将深入探讨文氏桥振荡电路的频率计算原理，并为读者提供指导意义的内容。
文氏桥振荡电路中的关键元件包括电容、电感和二极管。
两个电容C1和C2构成了反馈电容，两个电感L1和L2构成了反馈电感。
这种特殊的电路结构使得文氏桥振荡电路具备自激振荡的特性，达到产生稳定射频信号的目的。
首先，我们需要了解文氏桥振荡电路的工作原理。
当电路达到振荡条件时，反馈环路中的相位移量为360度或整数倍的360度。
通过调整反馈回路中的元件参数，我们可以使得电路振荡频率达到我们所需要的频率。
文氏桥振荡电路是一种迭代型电路，通过不断调整反馈元件的值，直到振荡频率达到稳定。
那么，如何计算文氏桥振荡电路的频率呢？首先，我们需要计算自激振荡条件的频率。
自激振荡条件是指当电路中的相位移量为整数倍的360度时，电路开始振荡。
在文氏桥振荡电路中，相位移量的计算公式为：Φ = 2 * arctan(2 * π * f * C1 * R1) + 2 * arctan(2 * π * f * C2 * R2)其中，Φ为相位移量（单位为度），f为振荡频率（单位为赫兹），C1和C2为反馈电容（单位为法拉），R1和R2为电阻（单位为欧姆）。
我们需要调整电容和电阻的值，使得相位移量满足整数倍的360度。
接下来，我们需要计算振荡频率的范围。
振荡频率的计算公式为：f = 1 / (2 * π * sqrt(L1 * L2 * C1 * C2))其中，f为振荡频率（单位为赫兹），L1和L2为反馈电感（单位为亨利），C1和C2为反馈电容（单位为法拉）。
我们需要确定电感和电容的取值范围，以确保振荡频率在我们所需的范围内。
最后，我们需要调整电容和电感的具体取值。
通常情况下，我们可以通过实验和模拟计算来确定电容和电感的最佳取值。
rc文氏桥正弦波振荡电路
rc文氏桥正弦波振荡电路
RC文氏桥正弦波振荡电路是一种基于RC电路和文氏桥原理的正
弦波振荡电路。
该电路的基本原理是利用RC电路的特性，形成一个稳
定的反馈环路，并将其连接到文氏桥电路中，以产生正弦波振荡信号。
具体来说，该电路包括一个文氏桥电路、一个放大器和一个RC电路。
其中，文氏桥电路由四个电阻组成，放大器用于放大文氏桥中产生的
微弱信号，而RC电路则用于提供反馈信号，使整个电路形成正弦波振
荡回路。
该电路具有简单、稳定和可靠等特点，常用于科研实验和设
计中。
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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 =+-。
为了使反馈的量足够大，要求F 的模尽可能大，由上面的关系式不难得到，当f f =时，F 的模有最大值1||3F =。
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||1AF >这就要求113f R A R =+>整理得到1230f R R K >=Ω。
也就是说，R f 的最小值是30K Ω，事实上，应略大于这个值。
后面我们将通过仿真验证这个结论。
（2）当电路产生正弦振荡时，按图四进行研究。
图4 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设运放输出电压为最大值U 0，同相输入端电压最大值为U P ，那么由前面的分析有13P ffoU U UU ==那么如果波波形不失真或失真不严重的话，同相输入端电压应与输出电压同相，且同相输入端电压的幅值应为输出端电压的三分之一。
但是，如果R f 的阻值远大于30K Ω，那么振荡幅度的增长使放大电路工作到非线性区域，输出波形会产生较严重的失真，此时上面所得到的描述输出电压与反馈电压的关系式将不再成立。
同时，由于在反馈网络中并没有加入限幅的环节，那么如果运放理想的话，输出电压的幅值将是无穷大，但是由于运放实际上有一个最大输出电压，所以输出电压的幅值实际上由运放的最大输出电压控制，而无法由电路的参数求出。
后面我们将会通过仿真对以上的结论进行验证。
（3）当在电路中加入由二极管构成的非线性环节时，由于非线性结构的影响，具体来说，利用电流增大时二极管动态电阻减小，电流减小时动态电阻增大的特点，可以输出电压稳定。
此时比例系数为21//1f d u R r R A R +=+.下面进行定性分析。
电路如图2。
对于正反馈网络中的的文氏选频网络来说，选定的频率仍然是不变的，而且在该频率下，同相输入端和输出端仍然满足三分之一的比例关系，即01213P of R C U U π==利用二极管的非线性自动调节负反馈的强弱来控制输出电压的恒定。
振荡过程中两个二极管将交替导通和截止，其中一个处于正向导通状态的二极管与R 2并联，由于二极管正向电阻随其两端电压的增大而下降，故电路的负反馈随振幅上升而增强，也就是说运放的闭环放大倍数随振幅增大而下降，直到满足振幅平衡条件为止。
这样就容易使得输出电压稳定下来，故会看到比不加二极管时幅值更小的稳定振荡。
而且由于其动态电阻的影响，R f 可以取的最小值也可以比不加非线性环节时更小一些。
此时如果R 2增大，二极管稳定输出的功能仍然存在。
但是由于电路的闭环放大倍数增加，并且对频率不是选频网络确定的其他噪音信号的抑制增强，故电路稳定输出的电压幅值将会增加。
四、电路仿真及仿真结果分析（1）按照图1搭建文氏振荡电路如图5所示。
图5 文氏桥振荡电路通过仿真可以发现，当R f的阻值小于或等于30KΩ时，电路都无法正常起振，而且如果R f大于30KΩ，但是离30KΩ太近，也无法起振。
仿真中多次调试发现，R f=30.03KΩ已比较接近其取值可能的下限。
图6是R f =30.03KΩ时电路稳定振荡的输出波形。
图7是R f =30.03KΩ时同相输入端和输出端的波形。
其中黄线表示运放的输出信号，红线表示同相输入端的波形（下同）。
图6 R f =30.03KΩ时的稳定振荡波形图7 R f=30.03KΩ时同相输入端和输出端的波形从游标的读数中可以看出4.66413.929fo UVU V==满足13foUU =的关系。
且输出信号的周期和频率分别为638.45411566.284T s f H zTμ===而由选频网络所决定的频率039111591.5492210101010f H z H zR Cππ-===⨯⨯⨯⨯故频率的计算值与仿真值之间的误差为0||100% 1.6%f f f-∆=⨯=。
误差非常小，可以认为二者是相等的。
这说明理论推导得到的R f 的阻值，以及输出电压与反馈电压的幅值关系，都是合理和正确的。
（2）R f 对输出波形的影响是十分显著的，通过前面的理论分析，我们知道，当R f 与30K Ω的差值较大时，电路的输出波形将会有较严重的失真，通过仿真发现，当R f =30.2K Ω时，输出已经有了轻微的失真，当R f =31K Ω时，输出的失真将会比较严重。
之后，随着其阻值的增大，输出波性的失真也越来越明显，失真程度越来越严重。
下面是仿真的截图。
图8 R f =30.06KΩ时同相输入端和输出端的波形图9 R f =30.2KΩ时同相输入端和输出端的波形从上面的波形可以看出，当30.06f R K =Ω时，4.68410.336013.9393fo U U ==≈说明此时的输出波形满足理论推导的结果，其失真尚可忽略。
而当30.1f R K =Ω时，由示波器游标的读数可知4.7360.339513.949fo U U ==这个值与理论值已经有了一定差距，可以认为此时是波形失真的临界状态。
下面是R f 阻值继续增大的过程中输出电压和同相输入端电压的一些波形。
图10 R f =31KΩ时同相输入端和输出端的波形图11 R f =35KΩ时同相输入端和输出端的波形图12 R f =50KΩ时同相输入端和输出端的波形图13 R f =100KΩ时同相输入端和输出端的波形图14 R f =200KΩ时同相输入端和输出端的波形从仿真的波形中可以看出，如果R f的阻值继续增大，输出电压波形和同相输入端波形都将有比较严重的失真，而且R f的阻值越大，失真将越明显。
这与我们的理论推导是符合的，说明理论推导是合理的。
（3）根据题目搭建如图15示电路。
图15 加入非线性部分的文氏桥振荡电路根据前面的理论分析可以知道，当电路中加入非线性环节后，稳定输出的信号的幅值有可能会比不加非线性环节时减小，并且R f可能的取值也更小。
下面用仿真来验证。
图16 R f=28KΩ，R2=15KΩ时同相输入端和输出端的波形图17 R f=25KΩ，R2=15KΩ时同相输入端和输出端的波形从上面的两幅图中可以看出，当R2=15KΩ时，R f的阻值可以取到28KΩ甚至是25KΩ，而且输出电压的幅值要比没有非线性环节时的输出电压幅值小。
这与之前的理论结果是一样的。
而当R2的阻值发生变化时，通过仿真得到了如下波形图18 R f=28KΩ，R2=3KΩ时同相输入端和输出端的波形图19 R f=28KΩ，R2=10KΩ时同相输入端和输出端的波形图20 R f=28KΩ，R2=30KΩ时同相输入端和输出端的波形从仿真的波形可以看出，当其他电阻的阻值固定时，增大R2的阻值可以使输出电压的幅值增加，但是（通过仿真发现）当其阻值超过50KΩ时，输出电压的增幅将非常小，这是因为R2实际上是通过与二极管的动态电阻并联在一起对电路其作用的，当其阻值很大时，它们的并联电阻将主要由二极管动态电阻决定，这时R2的作用就比较微弱了。
但是当R2的阻值对电路输出影响变小时，通过调节R f仍然可以大幅度调节输出电压，甚至让其失真。
下面是调节R f时得到的波形。
图21 R f=26KΩ，R2=50KΩ时同相输入端和输出端的波形图22 R f=28KΩ，R2=50KΩ时同相输入端和输出端的波形图23 R f=28.5KΩ，R2=50KΩ时同相输入端和输出端的波形图24 R f =29KΩ，R 2=50KΩ时同相输入端和输出端的波形从上面的图中可以看出，R f 的阻值对电路的输出波形的影响巨大，当其阻值达到29K Ω时，输出已经失真。
这与R f 是单独起作用，而没有与其他（阻值较小的）电阻并联是有关的。
从以上各种条件下的波形图可以看出，只要能有产生稳定波形，那么电路输出端电压和同相输入端电压总满足3o P U U的关系，并且输出信号的频率只与选频网络的参数有关，而与电路的其他部分参数无关。
五、仿真结论1、可以利用运放和文氏选频网络构成RC 振荡电路，选出特定频率的正弦波，其中正弦波的振荡频率由文氏选频网络决定，幅值由运放的负反馈网络决定。
2、在文氏振荡电路中，如果负反馈网络的电阻过大，将导致电路的闭环放大倍数过大，输出电压信号可能进入非线性区，故输出波形将会有一定失真。
而且，电路的闭环放大倍数越大，输出波形失真越严重。
3、通过在文氏选频电路的负反馈网络中加入非线性环节，可以让输出信号的波形稳定。
4、加入非线性环节后，负反馈网络原来的反馈电阻可能取的值将比不加非线性环节时小一些，输出信号也有可能取到比原来更小的幅值。
5、如果非线性环节由二极管和电阻并联组成，那么无论是调节非线性环节的电阻，还是调节负反馈网络中的其他电阻，都可以让输出波形的幅值变大。