RC正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路图文分析原理
RC正弦波振荡电路图文分析原理参考电路图5.7所示，搭建一个100KHz的正弦波振荡电路。
U O(a)测试电路(b)输出波形图5.7 RC正弦波振荡电路(multisim)LC振荡电路的振荡频率过低时，所需的L和C就很大，这将使振荡电路结构不合理，经济不合算，而且性能也变坏，在几百千赫兹以下的振荡电路常采用RC振荡电路。
由RC 元件组成的选频网络有RC称相型，RC串并联型，RC双T型等结构。
这里主要介绍RC串并联型网络组成的振荡电路，即RC桥式正弦波振荡电路。
一、RC串并联型网络的选频特性RC桥式电路如图5.8所示，设R1=R2=R，C1=C2=C，1112121112112j CRZ Rj C j CRj C RZj CRRj Cωωωωωω+=+===++则反馈系数212113()foU ZFU Z Z j CRCRωω===++-令 01C R ω=，即 012f RCπ= 则式（7-13）可写为00000113()3()F f f j j f fωωωω==+-+-其频率特性曲线如图5.9（a ）、（b ）所示。
从图中可看出，当信号频率f =f 0时，u f 与u 0同相，且有反馈系数 013fU F U ==为最大。
(a)幅频特性 (b)相频特性图5.8 RC 串并联网络 图5.9RC 串并联网络的频率特性 二、RC 桥式振荡电路 1、电路组成图5.9所示电路是文氏电桥振荡电路的原理图，它由同相放大器A 及反馈网络F 两部分组成。
图中RC 串并联电路组成正反馈选频网络，电阻R f 、R 是同相放大器中的负反馈回路，由它决定放大器的放大倍数。
RC 桥式振荡电路的起振条件同相放大器的输出电压0U 与输入电压i U 同相，即0a ϕ=，从分析RC 串并联网络的选频特性知，当输入RC 网络的信号频率f =f 0时，0U 与f U 同相，即0f ϕ=，整个电路的相移0f a ϕϕϕ=+=，即为正反馈，满足相位平衡条件。
rc正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路简介RC正弦波振荡电路是一种基于电容（C）和电阻（R）元件的电路，可以产生稳定的正弦波电信号。
这种电路常见于信号发生器、音频放大器和频率计等领域。
本文将介绍RC正弦波振荡电路的基本原理、设计方法和应用。
原理RC正弦波振荡电路的基本原理是基于RC网络的充放电特性。
当电容器充电时，电流会通过电阻器，同时电流也会通过电容器。
充电过程中，电容器的电压会逐渐增加，直到达到充电电压。
一旦充电电压达到，电容器将开始放电，电流仍然通过电阻器，但是方向相反。
这样不断循环的充电和放电过程将产生连续的正弦波信号。
设计方法1. 选择合适的电阻值和电容值选择合适的电阻和电容值是设计RC正弦波振荡电路的关键。
其中，电阻决定了振荡频率，而电容决定了振荡周期。
根据公式：f = 1 / (2 * π * R * C)其中，f为振荡频率，π为圆周率，R为电阻值，C为电容值。
可以调整R和C的数值来获得所需的振荡频率。
2. 确定放大倍数RC正弦波振荡电路通常需要放大信号的幅度。
可以通过添加一个放大器来实现，放大器通常采用运算放大器或晶体管等元件。
3. 稳定性分析在设计RC正弦波振荡电路时，需要考虑电路的稳定性。
稳定性可以通过研究电路的极点和传递函数来评估。
如果电路的极点位于左半平面，那么电路是稳定的，否则是不稳定的。
通过合适的选择元件值，可以实现稳定的振荡电路。
应用RC正弦波振荡电路具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 信号发生器RC正弦波振荡电路可以用作信号发生器，用于产生稳定的正弦波信号，用于实验、测试和测量等应用。
2. 音频放大器RC正弦波振荡电路经过合适的放大器可以用于音频放大器中，用于放大音频信号。
3. 频率计RC正弦波振荡电路可以用于频率计，通过测量电路振荡频率来实现对待测信号频率的测量。
结论RC正弦波振荡电路是一种基于RC网络的电路，可以实现稳定的正弦波振荡。
通过选择合适的电阻和电容值，设计合适的放大倍数和稳定性分析，可以实现所需的振荡频率和信号幅度。
RC正弦波振荡电路脚本
RC正弦波振荡电路脚本
一、RC正弦波振荡电路介绍
采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路，它适用于低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。
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。
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。
二、RC正弦波振荡电路介绍
如图所示为RC正弦波振荡电路，其利用R3、R4和C1、C2构成RC振荡回路，其起振荡条件是：R1+R2>R，其中R=R3=R4。
其振荡频率f=1/5RC,其中C=C1=C3。
在本实验中，调节R1，就可以看到输出波形在失真最小、幅值最大时的频率和幅值。
三、连接调试
1、按照清单、清点元器件。
本试验中需要元器件有：
2、按照原理图连接线路
3、示波器调试
（1）预热示波器
（2）初始化示波器，调节光斑辉度、位置等参数
4、测量RC正弦波振荡电路输出波形
（1）将示波器接入电路，表笔选择10倍档位；
（2）调节R1，观察波形变化；观察是否起振，以及波形的失真度；
5、实验完成，成功调试出正弦波振荡信号。
rc桥式正弦波振荡电路的振荡频率
rc桥式正弦波振荡电路的振荡频率RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率RC桥式正弦波振荡电路是一种常用的电路，它可以产生稳定的正弦波信号。
在RC桥式正弦波振荡电路中，由电容器和电阻器构成的RC网络起到了关键作用，决定了振荡电路的振荡频率。
我们来了解一下RC桥式正弦波振荡电路的基本原理。
该电路由一个非反相输入放大器和一个反相输入放大器组成，两个放大器的输出端通过一个电容器相连，形成一个反馈回路。
在该电路中，电容器扮演着储存电荷和释放电荷的作用，而电阻器则控制着电荷的流动速度。
当电荷在电容器和电阻器之间往复流动时，就会产生振荡信号。
而这个振荡信号的频率就是我们所说的振荡频率。
振荡频率的计算公式为f=1/(2πRC)，其中f表示振荡频率，π为圆周率，R为电阻值，C为电容值。
从这个公式中我们可以看出，振荡频率与电阻值和电容值有关。
电阻值越大，振荡频率越小；电容值越大，振荡频率越小。
这是因为电阻器的作用是限制电流的流动，而电容器的作用是储存电荷，所以电阻值越大，电流流动越慢，振荡频率也就越小；电容值越大，储存的电荷越多，振荡频率也就越小。
为了更好地理解RC桥式正弦波振荡电路的振荡频率，我们可以举一个具体的例子。
假设我们有一个RC桥式正弦波振荡电路，电阻值为1000欧姆，电容值为0.1微法。
根据振荡频率的计算公式，我们可以计算出振荡频率为f=1/(2πRC)=1/(2π×1000×0.1×10^(-6))≈1591Hz。
这就意味着在这个RC桥式正弦波振荡电路中，每秒钟会产生大约1591次的正弦波振荡。
除了电阻值和电容值的影响，振荡频率还受到其他因素的影响。
例如，放大器的增益、输入信号的幅度等都会对振荡频率产生影响。
此外，电路中的元件参数和电源电压的稳定性也会对振荡频率产生一定的影响。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体的要求选择合适的电阻值和电容值，并对电路进行精确的调试和校准，以确保振荡频率的稳定性和准确性。
【高中物理】优质课件：RC 桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)
RC 桥式正弦波振荡电路
（文氏桥振荡器）
RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）
用同相比例运算电路作放大电路。
Rf 2R1
以因RC同串相并比联例网运络算为电选路频有网非络常和好正的反馈网络、并引入电 压压线加串，性二联一度 极负对，管反顶故作馈点为R，作非或两为线个放R性f 网大用环络电热节构路敏。成的电桥净阻路输，，入或一电对压顶，文器点就氏的作构桥特为成振点输文荡？出氏电桥 振荡器。
输入电阻小、输出 电阻大，影响f0
可引入电压串联负反馈，使 电压放大倍数大于3，且Ri大、 Ro小，对f0影响小
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
振荡频率 相位条件
f0
1 2RC
AF 2n
幅值条件
A•uF•u 1•F源自13A• 3
U i
正反馈 网络
选频 网络
1) RC 移相电路有几级才 可能产生正弦波振荡？
2) 若R 和C 互换呢？
选频网络和正反馈 网络是两个网络。
RC 移相式振荡电路
C C C R Rf RR
8
一节 RC 环节
移相 90
二节 RC 环节
U o
移相 180 三节 RC 环节
移相 270
对于
f0 2π
应使： Rf R1 2 Rf 2R1
Rf 不能太大，否则 正弦波将变成方波
稳幅措施
为使电 Au 为非线性，起振时，应使 Au > 3，稳幅后 Au = 3。
热敏电阻稳幅
正温度系数
Rf R1
负温度系数
8
U i R C U f
U o
实验七 集成电路RC正弦波振荡电路(有数据)
实验七 集成电路RC 正弦波振荡电路一、实验目的1.掌握桥式RC 正弦波振荡电路的构成及工作原理。
2.熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法。
3.观察RC 参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。
二、实验仪器1.双踪示波器2.低频信号发生器3.频率计三、实验原理正弦波震荡电路必须具备两个条件是：一必须引入反馈，而且反馈信号要能代替输入信号，这样才能在不输入信号的情况下自发产生正弦波震荡。
二是要有外加的选频网络，用于确定震荡频率。
因此震荡电路由四部分电路组成：1、放大电路，2、选频网络，3、反馈网络，4、稳幅环节。
实际电路中多用LC 谐振电路或是RC 串并联电路（两者均起到带通滤波选频作用）用作正反馈来组成震荡电路。
震荡条件如下：正反馈时Of i X F X X ==/，Oi O X F A X A X ==/，所以平衡条件为1=F A ，即放大条件1=F A ，相位条件πϕϕn F A 2=+，起振条件1>F A。
本实验电路常称为文氏电桥震荡电路，由2p R 和1R 组成电压串联负反馈，使集成运放工作于线性放大区，形成同相比例运算电路，由RC 串并联网络作为正反馈回路兼选频网络。
分析电路可得：0,112=+=A p R R Aϕ 。
当C C C R R R p ====2111,时，有)1(31RC RC j F ωω-+= ，设RC 10=ω，有200)(91ωωωω-+=F ，)(3100ωωωωϕ--=arctg F 。
当0ωω=时，0,31==F F ϕ ，此时取A 稍大于3，便满足起振条件，稳定时3=A 。
填空题：(1)图11.1中，正反馈支路是由 RC 串并联电路 组成，这个网络具有 选频 特性，要改变振荡频率，只要改变 R 或 C 的数值即可。
(2)图11.1中，1R P 和R 1组成负反馈，其中 Rp 是用来调节放大器的放大倍数，使A V ≥3。
四、实验内容1.按图11.1接线。
模拟电路第九章-RC正弦波振荡电路
幅频 FV 响应 相频 响应
当
1
0 2 3 ( ) 0
2
f arctg
0 ( ) 0
3
1 1 0 或 f f0 RC 2πRC
幅频响应有最大值:
FVmax
1 3
相频响应:
f 0
3. 振荡电路工作原理
当
1 0 RC
其中R3是R3、D1和D2并 联支路的等效电阻
稳幅原理
Vo
R3
AV
AV 3
稳幅
AV FV 1
正弦波振荡电路的分析方法
• 电路组成：包括放大、反馈、选频和稳幅 • 分析放大电路能否正常工作； • 检查电路是否满足自激条件： –用瞬时极性法检查相位平衡条件； –检查幅值平衡条件； • 根据选频网络参数，估算振荡频率f0；
采用非线性元件
随vGS不同而变化
D 、R4 、C 3 整流滤波 -3V
T 压控电阻vDS
AV 1
Rp3 R3 RDS
3
稳幅原理
Vo
VGS (负值)
RDS
AV
AV 3
AV FV 1 稳幅
4. 稳幅措施
二极管
起振时
R2 R3 AV 1 3 R1
4. 稳幅措施
采用非线性元件
热敏元件
A 起振时， V 1 Rf 3 R1
热敏电阻
即 AV FV 1 热敏电阻的作用
Vo
If
AV
Rf 功耗
AV 3
Rf 温度
Rf 阻值
AV FV 1 稳幅
4. 稳幅措施 可变电阻区，斜率
RC正弦波振荡电路
反馈电路 Uo
F
•
•
U f Ud
•
•
U f F Uo
•
•
Ud
Uo A0
•
Uo A0
•
F Uo
A0F 1
6
因为： A AA F F F
所以自激振荡条件可以写成：
A0F 1
（1）幅值条件： A F 1
（2）相位条件： A F 2n （n是整数）
相位条件保证反馈极性为正反馈， 振幅条件保证反馈有足够的强度。
可以通过调整放大电路的放大倍数达到。 7
2. RC选频电路
自激振荡的频率必须是一定的，也就是说在放大、 反馈回路中应该有选频作用，将不要的频率抑制掉。 用RC电路构成的选频网络有多种， 这里只介绍文氏桥选频电路。
Uf Uo R
文氏桥选
R
频电路在
C
Ui´
振荡电路 中是反馈
C
网络
Uo
8
U•o U•i
满足幅值条件。 10
如何启振？
求荡输时U出Uoo是的=B振幅。荡度器。的起电振压时输Uo出=0幅，度达，到B稳是定要振 起振并能稳定振荡的条件：
Uo < B时，AF > 1 Uo B时，AF 1 Uo > B时，AF < 1
11
能自行启振的电路
R21 R22 D1
D1
R
_
C
+
+
R
C R1
uo
3
1
j(RC
1
RC
)
R
C
Ui´
令：
2f 0 RC
1
2f 0 RC
Uo
R
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RC正弦波振荡电路
概念：
采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC正弦波振荡电路；它试用于低频振荡，产生1MHZ以下的低频信号。
电路原理图：
电路由放大电路和选频网络组成。
放大电路是由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。
选频网络由电阻电容串并联组成，同时兼作正反馈网络。
电路元件参数：
电阻４个（10Ｋ欧2个、4.95K欧、10K欧各一个）、电容２个10ｎＦ、LM358集成块一个、直流电源+12V、-12V。
RC串并联选频网络
RC串并联选频网络如下图（a）所示，它在正弦波振荡电路中既为选频网络，又为正反馈网络，所以其输入电压为，输出电压为。
当信号频率足够低时，，因而网络的简化电路及其电压
和电流的向量如图(b)所示。
超前，当频率趋于零时，相位超前趋近于+900，且趋近于零。
当信号频率足够高时，，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图（c）所示。
滞后，当频率趋近于无穷大时，相位滞后趋近于-900，且趋近于零。
当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，的相位将从+900逐渐变化到-900。
因此，对于RC串并联选频网络，必定存在一个频率f0，当f=f0时，=同相。
通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性，如下图所示，其谐振频率。
RC桥式正弦波振荡电路：
因为正弦波振荡器的起振条件是，从幅频特性曲线可得，当f=f0时，F=1/3，所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器。
从理论上讲，任何满足放大倍数要求的放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路；但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。
因此，通常选用引入电压串联负反馈的放大电路，如同相比例运算电路。
由RC串并联选频网络和同相比例运算电路所构成的RC桥式正弦波振荡电路如图所示。
正反馈网络的反馈电压是同相比例运算电路的输入电压，因而要把同相比例运算电路作为整体看成电压放大电路，它的比例系数是电压放大倍数，根据起振条件和幅值平衡条件
R f的取值应略大于2R1。
为了稳定输出电压的幅值，应在电路中加入非线性环节。
例如，可选用R1为正温度系数的热敏电阻。
当U o 因某种原因而增大时，流过R f和R1的电流增大，导致温度升高，因而R1的阻值增大，从而使得A u数值减小，U o也就随之减小；
RC正弦波振荡电路mulitisim仿真:
仿真电路图：
输出结果：
红色显示为输出，绿色显示反馈；
起振时输出显示；
稳定后输出显示。