一文详解文氏电桥振荡电路

一文详解文氏电桥振荡电路
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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
智能营销客户管理系统倍数如下:
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。
55cao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,这些扰动频率都怎么做一支解压笔
将会被放大,随后再缩小,依此循环,只有扰动成分的频率等于f0时,放大的倍数为3,而缩小的倍数也为3,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。
吸收二氧化硫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倍,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。
当R3=20K时,放大倍数为3倍,输出波形如下图所示:
注意纵轴单位为pV(皮伏),放大倍数太小,一直都处在小信号状态,什么时候达到大信号状态也无从得知,因此这里就没图了,不好意思。
当R3=15K时,放大倍数为2.5倍(负反馈占优势),如下图所示:
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本文发布于:2024-09-22 22:33:28,感谢您对本站的认可!

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