设计一个文氏桥振荡器为正弦波的一代
关键的外卖
有许多不同的振荡器产生各种波形可用IC或由离散的组件。
文氏桥振荡器是一个简单的电路,它可以设置为连续振荡,输出正弦波。
文氏桥振荡器作为有用的参考振荡器模拟电路,输出信号与其他模拟电路可以操纵。
你的文氏桥振荡器的输出将是一个平滑的曲线,就像在曼谷Sathorn-Narathiwas十字路口。
有很多振荡器电路您可以使用它来产生一个干净的交流信号,任意波形,或标准波形。这些都是有用的替代晶体时钟,可在多个谐波辐射噪声,甚至可以像中心馈电贴片天线如果不正常了。如果你需要一个振荡器,可以简单地用直流电源打开,不输出谐波强劲,一个不错的选择是文氏桥振荡器电路。
为什么使用这个特定类型的电路,而不是另一个模拟为正弦波振荡器电路代?如果设计得当,你可以产生一个干净的和非常低的总谐波失真正弦波。此外,可以很容易地调整输出频率通过设置两个电阻的值和/或两个电容器电路中,后者可以控制电子的变容二极管。这是如何创建一个简单而强大的文氏桥振荡器和模拟其行为。
文氏桥振荡器是什么?
文氏桥振荡器是一个简单的电路产生正弦波。这个简单的电路不执行一个信号之间的转换,另一个提供一个稳定的参考输出波形。相反,这是一个独立的振荡器,包括与RC元素放大一个正反馈循环产生一个输出信号。这个电路的工作原理看似简单,不显式依赖共振产生一个输出正弦波形。
葡萄酒桥振荡回路图
下面的线路图显示了一个典型文氏桥振荡器电路由一个运放。一个基本的LM741或LM358运放集成电路可以用来构造一个文氏桥振荡器。唯一的输入来自rails的力量。可以看到,积极反馈相输入端提供通过一系列RC电路提供高通过滤消除直流偏置。还有一个电阻网络的反相输入提供负面反馈稳定反馈输入,输入总是在放大器的线性范围。
文氏桥振荡器电路图表。
此外,只要放大器电路的线性范围,输出波形会有非常低的谐波失真。实际上,这两个反馈回路共同输出稳定在一个特定的频率和振幅。积极的反馈回路(RC部分)创建一个分压器,因此非反相输入的增益小于1。R1和R2应该选择这样的增益负反馈循环大于1:
文氏桥振荡器增益状态。
这种情况的原因是相当重要的,涉及到的角色在这些振子正面和负面的反馈。
反馈输出频率的作用
文氏桥振荡器的设计与电子产品的另一个重要的概念,通常不会注意。这个想法反馈。在这里,我们不只是指的机制,提供了增加一个运放。我们谈论的角色在创建一个积极的和消极的反馈增长或者衰减振荡。正如您所看到的,唯一的文氏桥振荡器的输入是rails的电源电压。那么,是什么导致了输出振荡开始呢?
这可以追溯到总是会有一些噪音在电子电路。如果噪声传播通过与获得一个积极的反馈循环,力反对削弱和信号反馈将开始增长速度信号放大。负面反馈循环增加,信号在反馈回路将会增长,但增长减少的速度信号。
这说明积极的反馈回路的作用在文氏桥振荡器。运放电路的热噪声产生一个输出信号得到放大的正反馈循环,最终成长为一个强烈的信号。这是补偿增益负反馈循环,因此我们上面定义的条件。
最后,两条腿的上面所示的RC电路需要确保只有一个频率接收高增益和振荡器的输出。对于上面所示的图,这是RC滤波器的截止频率分频器的正反馈循环:
文氏桥振荡器输出频率。
这恰好是频率的RC腿正反馈回路振荡与零相移对非反相输入。因此,差分输入运算放大器抑制进一步增长的振荡器输出,产生一个稳定的正弦波。
模拟的文氏桥振荡器
模拟你的文氏桥振荡器需要考虑以下几点:
确认放大器的运行线性范围。
输出频率应该服从上面所示的方程。
电压回路反相,相输入端应在阶段。
因为这些特征在时域中定义,您将需要使用瞬态分析。你也可以创建一个使用运放等效线性模型在频域中,给电路的传递函数。积极的反馈回路的RC腿应该检查在频域验证频率将体验零相移相输入端之间的电压。
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