三相正弦波电子振荡电路原理
01、引言正弦波振荡电路是最常用的电子电路之一,电路类型也很多。而三相正弦波电子振荡电路的研究一般来说比较少。这里利用运算放大器组成一种比较新颖的正弦波振荡电路,并且可以由电压控制其振荡频率。具有频率连续可调、幅度稳定、电路结构简单等特点,是一种比较简单实用的振荡电路。02、原理电路图1为基本电路。
其中A为理想运算放大器,则很容易推导出该电路的传递函数为:
令: s= jω代入式(1)可分别得其幅频、相频特性如下:幅频特性:
由图1基本电路可以构成三段闭环回路如图2所示。
特性方程为:
即:
令: s= jω0代入式(5)可得:振荡频率:
03
可见:A,B,C三点的输出信号幅度相等、相位依次相差2/3π,所以是三相正弦波信号。03、实验电路实验电路如图3所示。其中虚线框中为自动稳幅电路。运算放大器A可以用uA741号,R0=5kΩ,C=0.1μF,R0= 100kΩ。
RW由光电耦合器输出电阻Re与R0并联代替,其中:
由于Re随电压VC变化而变化,从而可以由VC来控制输出频率fo。实验结果表明:当VC在0~ 4 V变化时,fo在40~200 Hz变化,幅度保持5 V基本不变。如果改变R,C的数值,可以改变输出频率的变化范围。04、结语该电路用运算放大器构成,三段电路结构相同,频率由直流电压控制,因此具有结构简单、相位稳定、频率调节方便等特点。可以用于实验室等多种场合。
.把 图1 基本电路 的电容接线,在运放输出端齐根剪断並且接地,就成了 带衰减的低通型RC震子,
反相放大器的级数若为奇数,理论上是 大环路负反馈,但是,大环路反馈无法分别遏制各级增益,
当加上移相网络,各级步调不一致,不单让每级各自的增益暴露,而且,大环路反馈还会由负变正,电路起震,
大环路负反馈一旦失效,各级就相当于开环,运放增益颇高,多级震荡必然 既失真且相位不对,均相差正弦震荡,没门,
正弦震荡,须线性运行,方法嘛,不外乎就是 衰减或负反馈 那么两种,图1 的方案就是负反馈法,负反馈法,对 有源器件参数的离散性及衰减器元件精度 的要求,比衰减法宽松多了。 C ,是 无源低通的 接地端,
接成负反馈拓扑,无源低通的分压点变成 零电位(虚地),
从输出端往本级反相端看,反馈链路性质是 高通,频率愈高,负反馈愈重,那么,整个级的属性正正就是,有源低通 !! 三相行波。
三级增益若皆为 1 ,则整个大环路的增益也就能刚好是 1 ,
此乃 正弦发生器 之必须,仿真所见,输出幅度很稳定,好处是根本不用稳幅,缺点是改变输出幅度 需人手干预,
三个电阻有个公共点,把两级的公共点短接,输出幅度会缓缓增加,这运放的电源是±15V,当输出达到 ±12V 时,我松开了手,结果,±12V 的输出一直没变过,
不过,实际电路不会这样,实际电路的「维生」,需要略大于 1 的大环路增益,那么,一开机就会 满幅度输出,需要设立稳幅机制。
页:
[1]