三相正弦波电子振荡电路原理

只看该作者 · 2022-7-21 15:29

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。

只看该作者 · 2022-8-14 13:31

.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。

只看该作者 · 2022-8-17 11:47

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！！

只看该作者 · 2022-8-17 11:52

三相行波。

只看该作者 · 2022-8-17 19:40

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。