rc桥式正弦波振荡电路

A. RC正弦波振荡电路

RC正弦波振荡电路
RC串并联网络

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

RC串并联网络如图所示。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RC高通电路表示。当频率足够高时， ，则选频网络近似地RC低通电路来表示。
由此可以推出，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f从超前(趋于90°）到滞后(趋于-90°）的过程中，在某一频率f0下必有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）
将式（2）代入式（1）得
（3）
因此有
（4）
和
（5）
即当 或 时 ，幅频响应的幅值为最大，即
（6）
而相频响应的相位角为零，即
（7）
由式（6）和式（7）可画出串并联选频网络的幅频相位和相频响应，如图所示

RC正弦波振荡电路

电路组成

振荡的建立与稳定

由图可知，在 时，经RC反馈网络传输到运放同相端的电压 与 同相，即有 和 。这样，放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件，因而有可能振荡。

实现稳幅的方法是使电路的Rf/R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时要求放大器的增益 >3,例如，Rf用一个具有负温度系数的热敏电阻代替，当输出电压 增加使Rf的功耗增大时，热敏电阻Rf减小，放大器的增益下降，使V0的幅值下降。如果参数选择合适，可使输出电压幅值基本恒定，且波形失真较小。

振荡频率与振荡波形

由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计，因此，振荡频率即为RC串并联网络的 。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在 处,正反馈系数 ，而R1和Rf当构成电路中的负反馈，反馈系数 。F+与F-的关系不同，导致输出波形的不同。

RC桥式振荡电路如图所示，它由两部分组成，即放大电路 和选频网络 。由图中可知由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥，因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。

B. RC桥式正弦波振荡电路的放大器电压增益必须是3吗

是的，模电书上说A=3才能产生持续稳定的输出。
但实际上要起振必须是A＞3，如果是A=3，那么振荡幅度非常小，因为A=3是振荡平衡条件，振荡器是没有外来输入信号激励的，只能靠电路噪声来激励，既然电路已经平衡，激励起振的源也不再放大，所以输出是非常小的，一般小于毫伏级。所以要起振必须是A＞3，但如果是A＞3，激励信号会被放大，而且越来越大，直到信号失真。
为了能够有持续的稳定输出，电路中加入了非线性元件，一般是二极管。电路的非线性元件的加入就等于加入了一个自动可调增益的元件，在起振时（幅度较小时）A＞3，很快得到起振并放大，随着幅度的增大，A会逐渐减小，直到A=3时稳定。
（这些你也都可以模拟出来的）
至于你所说的幅度可以调小并不是A＜3，而是在不同幅值上的平衡，波形稳定时还是A=3的。
你可以计算一下，在有稳定波形输出时的反馈电阻总是有Rf‘/R0＞2的，仍然是（考虑非线性元件作用时）A=3，这里的Rf’是指可调电阻和与非线性元件并联的电阻的总值（也就是不考虑非线性元件时的几个电阻的总值）；你可以再试一下，当不考虑与非线性元件并联的电阻时的阻值（就是上面的Rf减去与非线性元件并联的电阻）大于2R0时，波形开始失真。
希望我的回答能帮助到你对问题的理解，另外就是基础知识非常重要，电路方面对电路原理的吃深吃透也很重要，发现不能理解的现象先是从基础知识开始讨论分析，解释不也的可以提问请教。
祝你成功。

C. 桥式RC正弦波振荡器中的RC串并联网络的作用为()

有两个作用，作为正反馈回路和选频网络，这是振荡电路必不可少的部分，RC串并联网络同时实现了两个功能。

正弦波振荡电路并非都要用rc串并联网络作为正反馈电路，rc串并联网络只是产生正弦波的一种方式，用RC移相、用LC反馈、用陶瓷振子、晶体振子、声表面波等都可以作为正弦波振荡电路的正反馈电路，只要满足相位的起振、平衡、稳定条件即可。

振荡电路的另一个条件是振幅的起振、平衡、稳定条件，由放大器和稳幅电路保证。

(3)rc桥式正弦波振荡电路扩展阅读：

RC正弦波振荡器，RC正弦波振荡器的振荡频率反比于RC选频阿络元件RC的乘积。用增大电阻阻值的方法降低振荡频率，不会像LC振荡器中增大电感量那样会使元件体积和重量加大，故RC振荡器可工作在低频段。

应用最广泛的RC振荡电路是图3所示的文氏电桥电路。R1、C1、R2、C2组成具有选频特性的正反馈网络。R3和R4组成负反馈网络。

引入的负反馈超过正反馈，便可以减小工作频率的谐波成分，减少波形失真，改善波形。如果将R3选择为具有正温度系数的电阻，或是将R4选择为具有负温度系数和热情性的电阻，便可以收到稳幅的效果。

D. RC桥式正弦波振荡器中，负反馈强、弱对起振条件及输出波形的影响

RC桥式振荡器要求放大器的放大倍数等于3，如果负反馈较弱，放大倍数就过大使波形失真；负反馈太强使放大倍数小于或等于3，则起振困难或工作不稳定。

振荡电路也叫波形发生器，是没有信号输入，而有信号输出的信号产生器，一般由放大电路和振荡选频电路组成，有三极管和运算放大电路。

选频电路一般由电阻电容组成，即RC振荡选频电路；或者由电感电容组成，即LC振荡电路。振荡电路按振荡产生的波形分为正弦滤振荡器和非正弦波振荡器；按产生振荡器的原理分为反馈型和负阻型。

(4)rc桥式正弦波振荡电路扩展阅读：

对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。

常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的正弦振荡，势必要求振荡回路要有较大的电感和电容，这样不但元件体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。因此，200kHz以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

采用双联可调电位器或双联可调电容器即可方便地调节振荡频率。在常用的RC振荡电路中，一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换（频率粗调），再采用双联可变电位器进行频率的细调。

由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。

E. RC正弦波振荡电路原理为什么可以产生振荡而且是正弦波

RC正弦波振荡电路原理
在通电瞬间电路中瞬间会产生变化的信号且幅值频率都不一样，它们同时进入放大网络被放大，其中必定有我们需要的信号，于是在选频网络的参与下将这个信号谐振出来，进一步送入放大网络被放大，为了防止输出幅值过大所以在电路中还有稳幅网络，之后再次通过选频网络送回输入端，经过多次放大稳定的信号就可以不断循环了，由于电路中电容的存在所以高频阻抗很小，即无法实现放大，且高频在放大器中放大倍数较小

F. 要使RC桥式正弦波振荡器（文氏桥振荡器）产生正弦波的条件是什么D1、D2在电路中的作用是什么

产生正弦波的条件抄是Rf>=2R（我看不清楚你的图）就是反馈放大倍数要大于等于3但是为了容易起震一般都会大于3，因此起震后由于正反馈过深，波形会有严重的失真，因此D1D2的作用就是在起震后自动调节反馈深度，从而实现稳幅和减小失真的作用。

RC正弦波振荡器，RC正弦波振荡器的振荡频率反比于RC选频阿络元件RC的乘积。用增大电阻阻值的方法降低振荡频率，不会像LC振荡器中增大电感量那样会使元件体积和重量加大，故RC振荡器可工作在低频段。

(6)rc桥式正弦波振荡电路扩展阅读

当振荡频率延伸至超低频频段时，要求RC乘积非常大。容量很大的电容体积大；阻值过大的电阻，阻值稳定性下降，电阻上的直流电压降过大，造成器件工作点偏离正常值，增大波形失真。积分式RC正弦波振荡器，可以在一定程度上克服此缺点。

这种振荡器的振荡频率，反比于组成振荡器积分器的积分时间常数。要获得大的积分时间常数，不一定要用阻值大的电阻。用低阻值电阻构成一个T型网络，取代高阻值的积分电阻，只要二者的传输电导相等，便可收到相同的积分效果。积分式RC正弦波振荡器特别适用于超低频段。

G. RC正弦波振荡电路 模电设计报告 谢谢，满意会再加150分

一、设计要求：用LM324或LM741运算放大器设计一个RC正弦波振荡电路，要求加上适当的外部电路。输出的正弦波峰峰值可达30V左右并稳定，电压大小和振荡频率均可调。

二、实验作用及目的：通过该实验可以了解正弦波的产生原理，掌握桥式振荡的实现方法。

三、实验内容。振荡电路的原理图如上图所示。其中集成运放A作为放大电路，它的选频网络是一个由R、C元件组成的串并联网络，RF和R’支路引入一个负反馈。由图可见，串并联网络中的R1、C1和R2、C2以及负反馈支路中的RF和R’正好组成一个电桥的四个臂，因此这种电路又称为文氏电桥振荡电路。由RC串并网络构成选频网络，同时兼作正反馈电路以产生振荡，两个电阻和电容的数值各自相等。负反馈电路中有两个二极管，它们的作用是稳定输出信号的幅度。也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度，以稳定振幅，如：热敏电阻、场效应管等。

该电路输出波形较好，缺点是频率调节比较困难。

T=2paiRC

振荡的建立与稳定

由图可知，在时，经RC反馈网络传输到运放同相端的电压与同相，即有和。这样，放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件，因而有可能振荡。

实现稳幅的方法是使电路的Rf/R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时要求放大器的增益>3,例如，Rf用一个具有负温度系数的热敏电阻代替，当输出电压增加使Rf的功耗增大时，热敏电阻Rf减小，放大器的增益下降，使V0的幅值下降。如果参数选择合适，可使输出电压幅值基本恒定，且波形失真较小。

振荡频率与振荡波形

由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计，因此，振荡频率即为RC串并联网络的。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在处,正反馈系数，而R1和Rf当构成电路中的负反馈，反馈系数。F+与F-的关系不同，导致输出波形的不同。

RC桥式振荡电路如图所示，它由两部分组成，即放大电路和选频网络。由图中可知由于Z1、Z2和R1、Rf正好形成一个四臂电桥，因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。

四、体会。RC桥式振荡电路的实现是基于负反馈作用，同时也利用了RC选频的知识并且复习了运放的使用，充分结合了我们所学的知识，可以说是模电的综合性试验，而且牵涉到了非线性部分的知识。

五、元件。LM741单运放或LM324四联装运放1K以上大电阻若干可调电容以及电解电容若干导线12V开关电源等

检测示波器交流毫伏表

H. RC桥式正弦波振荡电路由两部分电路组成,即RC串并联选频网络和

RC桥式正弦波振荡电路由RC串并联选频网络和同相比例放大器两部分电路组成。

I. 二极管VD1、VD2在RC桥式振荡电路中起什么作用

作用是为了使振荡抄幅度稳定，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，两个二极管便是稳幅元件。

对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的，常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的正弦振荡。

势必要求振荡回路要有较大的电感和电容，这样不但元件体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。因此，200kHz以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

(9)rc桥式正弦波振荡电路扩展阅读

二极管只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管则用来当作电子式的可调电容器。

大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断 （称为逆向偏压）。