rc橋式正弦波振盪電路

A. RC正弦波振盪電路

RC正弦波振盪電路
RC串並聯網路

RC橋式正弦波振盪電路的主要特點是採用RC串並聯網路作為選頻和反饋網路，因此我們必須先了解它的頻率特性，然後再分析這種正弦振盪電路的工作原理。

1． 定性分析

RC串並聯網路如圖所示。為了討論方便，假定輸入電壓 是正弦波信號電壓，其頻率可變，而幅值保持恆定。如頻率足夠低時， ，此時，選頻網路可近似地用RC高通電路表示。當頻率足夠高時， ，則選頻網路近似地RC低通電路來表示。
由此可以推出，在某一確定頻率下，其輸出電壓幅度可能有某一最大值；同時，相位角f從超前(趨於90°）到滯後(趨於-90°）的過程中，在某一頻率f0下必有f=0。

2．定量計算
由圖XX_01a所示RC串並聯電路可得， 和 。設 ， ，令 ，則得
（1）
當上式分母中虛部系數為零時，RC串並聯網路的相角為零。滿足這個條件的頻率可由式（1）求出：
或 （2）
將式（2）代入式（1）得
（3）
因此有
（4）
和
（5）
即當 或 時 ，幅頻響應的幅值為最大，即
（6）
而相頻響應的相位角為零，即
（7）
由式（6）和式（7）可畫出串並聯選頻網路的幅頻相位和相頻響應，如圖所示

RC正弦波振盪電路

電路組成

振盪的建立與穩定

由圖可知，在 時，經RC反饋網路傳輸到運放同相端的電壓 與 同相，即有 和 。這樣，放大電路和由Z1、Z2組成的反饋網路剛好形成正反饋系統，可以滿足相位平衡條件，因而有可能振盪。

實現穩幅的方法是使電路的Rf/R1值隨輸出電壓幅度增大而減小。起振時要求放大器的增益 >3,例如，Rf用一個具有負溫度系數的熱敏電阻代替，當輸出電壓 增加使Rf的功耗增大時，熱敏電阻Rf減小，放大器的增益下降，使V0的幅值下降。如果參數選擇合適，可使輸出電壓幅值基本恆定，且波形失真較小。

振盪頻率與振盪波形

由於集成運放接成同相比例放大電路，它的輸出阻抗可視為零，而輸入阻抗遠比RC串並聯網路的阻抗大得多，可忽略不計，因此，振盪頻率即為RC串並聯網路的 。RC串並聯網路構成正弦振盪電路的正反饋,在 處,正反饋系數 ，而R1和Rf當構成電路中的負反饋，反饋系數 。F+與F-的關系不同，導致輸出波形的不同。

RC橋式振盪電路如圖所示，它由兩部分組成，即放大電路 和選頻網路 。由圖中可知由於Z1、Z2和R1、Rf正好形成一個四臂電橋，因此這種振盪電路常稱為RC橋式振盪電路。

B. RC橋式正弦波振盪電路的放大器電壓增益必須是3嗎

是的，模電書上說A=3才能產生持續穩定的輸出。
但實際上要起振必須是A＞3，如果是A=3，那麼振盪幅度非常小，因為A=3是振盪平衡條件，振盪器是沒有外來輸入信號激勵的，只能靠電路雜訊來激勵，既然電路已經平衡，激勵起振的源也不再放大，所以輸出是非常小的，一般小於毫伏級。所以要起振必須是A＞3，但如果是A＞3，激勵信號會被放大，而且越來越大，直到信號失真。
為了能夠有持續的穩定輸出，電路中加入了非線性元件，一般是二極體。電路的非線性元件的加入就等於加入了一個自動可調增益的元件，在起振時（幅度較小時）A＞3，很快得到起振並放大，隨著幅度的增大，A會逐漸減小，直到A=3時穩定。
（這些你也都可以模擬出來的）
至於你所說的幅度可以調小並不是A＜3，而是在不同幅值上的平衡，波形穩定時還是A=3的。
你可以計算一下，在有穩定波形輸出時的反饋電阻總是有Rf『/R0＞2的，仍然是（考慮非線性元件作用時）A=3，這里的Rf』是指可調電阻和與非線性元件並聯的電阻的總值（也就是不考慮非線性元件時的幾個電阻的總值）；你可以再試一下，當不考慮與非線性元件並聯的電阻時的阻值（就是上面的Rf減去與非線性元件並聯的電阻）大於2R0時，波形開始失真。
希望我的回答能幫助到你對問題的理解，另外就是基礎知識非常重要，電路方面對電路原理的吃深吃透也很重要，發現不能理解的現象先是從基礎知識開始討論分析，解釋不也的可以提問請教。
祝你成功。

C. 橋式RC正弦波振盪器中的RC串並聯網路的作用為()

有兩個作用，作為正反饋迴路和選頻網路，這是振盪電路必不可少的部分，RC串並聯網路同時實現了兩個功能。

正弦波振盪電路並非都要用rc串並聯網路作為正反饋電路，rc串並聯網路只是產生正弦波的一種方式，用RC移相、用LC反饋、用陶瓷振子、晶體振子、聲表面波等都可以作為正弦波振盪電路的正反饋電路，只要滿足相位的起振、平衡、穩定條件即可。

振盪電路的另一個條件是振幅的起振、平衡、穩定條件，由放大器和穩幅電路保證。

(3)rc橋式正弦波振盪電路擴展閱讀：

RC正弦波振盪器，RC正弦波振盪器的振盪頻率反比於RC選頻阿絡元件RC的乘積。用增大電阻阻值的方法降低振盪頻率，不會像LC振盪器中增大電感量那樣會使元件體積和重量加大，故RC振盪器可工作在低頻段。

應用最廣泛的RC振盪電路是圖3所示的文氏電橋電路。R1、C1、R2、C2組成具有選頻特性的正反饋網路。R3和R4組成負反饋網路。

引入的負反饋超過正反饋，便可以減小工作頻率的諧波成分，減少波形失真，改善波形。如果將R3選擇為具有正溫度系數的電阻，或是將R4選擇為具有負溫度系數和熱情性的電阻，便可以收到穩幅的效果。

D. RC橋式正弦波振盪器中，負反饋強、弱對起振條件及輸出波形的影響

RC橋式振盪器要求放大器的放大倍數等於3，如果負反饋較弱，放大倍數就過大使波形失真；負反饋太強使放大倍數小於或等於3，則起振困難或工作不穩定。

振盪電路也叫波形發生器，是沒有信號輸入，而有信號輸出的信號產生器，一般由放大電路和振盪選頻電路組成，有三極體和運算放大電路。

選頻電路一般由電阻電容組成，即RC振盪選頻電路；或者由電感電容組成，即LC振盪電路。振盪電路按振盪產生的波形分為正弦濾振盪器和非正弦波振盪器；按產生振盪器的原理分為反饋型和負阻型。

(4)rc橋式正弦波振盪電路擴展閱讀：

對於RC振盪電路來說，增大電阻R即可降低振盪頻率，而增大電阻是無需增加成本的。

常用LC振盪電路產生的正弦波頻率較高，若要產生頻率較低的正弦振盪，勢必要求振盪迴路要有較大的電感和電容，這樣不但元件體積大、笨重、安裝不便，而且製造困難、成本高。因此，200kHz以下的正弦振盪電路，一般採用振盪頻率較低的RC振盪電路。

採用雙聯可調電位器或雙聯可調電容器即可方便地調節振盪頻率。在常用的RC振盪電路中，一般採用切換高穩定度的電容來進行頻段的轉換（頻率粗調），再採用雙聯可變電位器進行頻率的細調。

由運放構成的RC串並聯正弦波振盪電路不是靠運放內部的晶體管進入非線性區穩幅，而是通過在外部引入負反饋來達到穩幅的目的。

E. RC正弦波振盪電路原理為什麼可以產生振盪而且是正弦波

RC正弦波振盪電路原理
在通電瞬間電路中瞬間會產生變化的信號且幅值頻率都不一樣，它們同時進入放大網路被放大，其中必定有我們需要的信號，於是在選頻網路的參與下將這個信號諧振出來，進一步送入放大網路被放大，為了防止輸出幅值過大所以在電路中還有穩幅網路，之後再次通過選頻網路送回輸入端，經過多次放大穩定的信號就可以不斷循環了，由於電路中電容的存在所以高頻阻抗很小，即無法實現放大，且高頻在放大器中放大倍數較小

F. 要使RC橋式正弦波振盪器（文氏橋振盪器）產生正弦波的條件是什麼D1、D2在電路中的作用是什麼

產生正弦波的條件抄是Rf>=2R（我看不清楚你的圖）就是反饋放大倍數要大於等於3但是為了容易起震一般都會大於3，因此起震後由於正反饋過深，波形會有嚴重的失真，因此D1D2的作用就是在起震後自動調節反饋深度，從而實現穩幅和減小失真的作用。

RC正弦波振盪器，RC正弦波振盪器的振盪頻率反比於RC選頻阿絡元件RC的乘積。用增大電阻阻值的方法降低振盪頻率，不會像LC振盪器中增大電感量那樣會使元件體積和重量加大，故RC振盪器可工作在低頻段。

(6)rc橋式正弦波振盪電路擴展閱讀

當振盪頻率延伸至超低頻頻段時，要求RC乘積非常大。容量很大的電容體積大；阻值過大的電阻，阻值穩定性下降，電阻上的直流電壓降過大，造成器件工作點偏離正常值，增大波形失真。積分式RC正弦波振盪器，可以在一定程度上克服此缺點。

這種振盪器的振盪頻率，反比於組成振盪器積分器的積分時間常數。要獲得大的積分時間常數，不一定要用阻值大的電阻。用低阻值電阻構成一個T型網路，取代高阻值的積分電阻，只要二者的傳輸電導相等，便可收到相同的積分效果。積分式RC正弦波振盪器特別適用於超低頻段。

G. RC正弦波振盪電路 模電設計報告 謝謝，滿意會再加150分

一、設計要求：用LM324或LM741運算放大器設計一個RC正弦波振盪電路，要求加上適當的外部電路。輸出的正弦波峰峰值可達30V左右並穩定，電壓大小和振盪頻率均可調。

二、實驗作用及目的：通過該實驗可以了解正弦波的產生原理，掌握橋式振盪的實現方法。

三、實驗內容。振盪電路的原理圖如上圖所示。其中集成運放A作為放大電路，它的選頻網路是一個由R、C元件組成的串並聯網路，RF和R』支路引入一個負反饋。由圖可見，串並聯網路中的R1、C1和R2、C2以及負反饋支路中的RF和R』正好組成一個電橋的四個臂，因此這種電路又稱為文氏電橋振盪電路。由RC串並網路構成選頻網路，同時兼作正反饋電路以產生振盪，兩個電阻和電容的數值各自相等。負反饋電路中有兩個二極體，它們的作用是穩定輸出信號的幅度。也可以採用其他的非線形元件來自動調節反饋的強度，以穩定振幅，如：熱敏電阻、場效應管等。

該電路輸出波形較好，缺點是頻率調節比較困難。

T=2paiRC

振盪的建立與穩定

由圖可知，在時，經RC反饋網路傳輸到運放同相端的電壓與同相，即有和。這樣，放大電路和由Z1、Z2組成的反饋網路剛好形成正反饋系統，可以滿足相位平衡條件，因而有可能振盪。

實現穩幅的方法是使電路的Rf/R1值隨輸出電壓幅度增大而減小。起振時要求放大器的增益>3,例如，Rf用一個具有負溫度系數的熱敏電阻代替，當輸出電壓增加使Rf的功耗增大時，熱敏電阻Rf減小，放大器的增益下降，使V0的幅值下降。如果參數選擇合適，可使輸出電壓幅值基本恆定，且波形失真較小。

振盪頻率與振盪波形

由於集成運放接成同相比例放大電路，它的輸出阻抗可視為零，而輸入阻抗遠比RC串並聯網路的阻抗大得多，可忽略不計，因此，振盪頻率即為RC串並聯網路的。RC串並聯網路構成正弦振盪電路的正反饋,在處,正反饋系數，而R1和Rf當構成電路中的負反饋，反饋系數。F+與F-的關系不同，導致輸出波形的不同。

RC橋式振盪電路如圖所示，它由兩部分組成，即放大電路和選頻網路。由圖中可知由於Z1、Z2和R1、Rf正好形成一個四臂電橋，因此這種振盪電路常稱為RC橋式振盪電路。

四、體會。RC橋式振盪電路的實現是基於負反饋作用，同時也利用了RC選頻的知識並且復習了運放的使用，充分結合了我們所學的知識，可以說是模電的綜合性試驗，而且牽涉到了非線性部分的知識。

五、元件。LM741單運放或LM324四聯裝運放1K以上大電阻若干可調電容以及電解電容若干導線12V開關電源等

檢測示波器交流毫伏表

H. RC橋式正弦波振盪電路由兩部分電路組成,即RC串並聯選頻網路和

RC橋式正弦波振盪電路由RC串並聯選頻網路和同相比例放大器兩部分電路組成。

I. 二極體VD1、VD2在RC橋式振盪電路中起什麼作用

作用是為了使振盪抄幅度穩定，通常在放大電路的負反饋迴路里加入非線性元件來自動調整負反饋放大電路的增益，從而維持輸出電壓幅度的穩定，兩個二極體便是穩幅元件。

對於RC振盪電路來說，增大電阻R即可降低振盪頻率，而增大電阻是無需增加成本的，常用LC振盪電路產生的正弦波頻率較高，若要產生頻率較低的正弦振盪。

勢必要求振盪迴路要有較大的電感和電容，這樣不但元件體積大、笨重、安裝不便，而且製造困難、成本高。因此，200kHz以下的正弦振盪電路，一般採用振盪頻率較低的RC振盪電路。

(9)rc橋式正弦波振盪電路擴展閱讀

二極體只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應用其整流的功能。而變容二極體則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流（Rectifying）」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過（稱為順向偏壓），反向時阻斷 （稱為逆向偏壓）。