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正弦振蕩器應用

正弦波產生電路

在科學研究、工業生產、醫學、通訊、自控和廣播技術等領域里,常常需要某一頻率的正弦波作為信號源。例如,在實驗室,人們常用正弦作為信號源,測量放大器的放大倍數,觀察波形的失真情況。在工業生產和醫療儀器中,利用超聲波可以探測金屬內的缺陷、人體內器官的病變,應用高頻信號可以進行感應加熱。在通訊和廣播中更離不開正弦波。可見,正弦波應用非常廣泛,只是應用場合不同,對正弦波的頻率、功率等的要求不同而已。正弦波產生電路又稱為正弦振蕩器。

1產生正弦振蕩的條件

正弦波產生電路的目的就是使電路產生一定頻率和幅度的正弦波,我們一般是在放大電路中引入正反饋,并創造條件,使其產生穩定可靠的振蕩。

正弦波產生電路的基本結構是:引入正反饋的反饋網絡和放大電路。

其中:接入正反饋是產生振蕩的首要條件,它又被稱為相位條件;產生振蕩必須滿足幅度條件;要保證輸出波形為單一頻率的正弦波,必須具有選頻特性;同時它還應具有穩幅特性。

因此,正弦波產生電路一般包括:放大電路;反饋網絡;選頻網絡;穩幅電路四個部分。

我們在分析正弦振蕩電路時,先要判斷電路是否振蕩。方法是:

是否滿足相位條件,即電路是否是正反饋,只有滿足相位條件才可能產生振蕩;

放大電路的結構是否合理,有無放大能力,靜態工作是否合適;

是否滿足幅度條件,檢驗

1.jpg

,若:

1.jpg

(1)

則不可能振蕩;

(2)

1.jpg

振蕩,但輸出波形明顯失真;

(3)

1.jpg

產生振蕩。振蕩穩定后

1.jpg

。此種情況起振容易,振蕩穩定,輸出波形的失真小。

按選頻網絡的元件類型,把正先振蕩電路分為:RC正弦波振蕩電路;LC正弦波振蕩電路;石英晶體正弦波振蕩電路。

2RC正弦波振蕩電路

常見的RC正弦波振蕩電路是RC串并聯式正弦波振蕩電路,它又被稱為文氏橋正弦波振蕩電路。

串并聯網絡在此作為選頻和反饋網絡。它的電路圖如圖(1)所示:

它的起振條件為:

1.jpg

。它的振蕩頻率為:

1.jpg

它主要用于低頻振蕩。要想產生更高頻率的正弦信號,一般采用LC正弦波振蕩電路。它的振蕩頻率為:

1.jpg

。石英振蕩器的特點是其振蕩頻率特別穩定,它常用于振蕩頻率高度穩定的的場合。
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