RC正弦波振蕩器

采用LC器件作為振蕩電路的反饋網絡可以達到很高的輸出頻率，器件比較容易實現小體積。但是要求振蕩器輸出幾十或者幾百Hz信號時，LC器件的取值會很大，很難實現實用的產品，此時采用RC選頻網絡就會有很大的優勢。

RC、LC反饋振蕩器的 最大區別是振幅的穩定機理 ，LC振蕩器利用器件的非線性穩幅，但RC振蕩器不允許有源器件進入非線性區，若器件進入非線性區后RC負反饋的效果就會減小，電路振蕩不穩，輸出波形會嚴重失真。

因此，實際應用中RC反饋振蕩器常采用可變增益或限幅電路進行穩幅。如下圖所示，列出常用RC反饋網絡的幅頻特性：

RC網絡特性示意圖

由上圖可見，RC網絡可以有效控制交流信號的相移， 將之應用到振蕩回路中的反饋網絡，可以使環路滿足振蕩所需的相應條件而實現振蕩 ，實際電路中應用最廣泛的就是文氏電橋振蕩器，是利用RC串并聯實現的振蕩電路，如下圖所示：

文氏電橋振蕩器的基本電路組態

如上圖所示，該組態是由運算放大器以及正負兩個反饋網絡構成。R1、C1、R2、C2組成RC選頻網絡作為振蕩器的正反饋網絡，使得電路獲得相位條件。RF1、RF2組成負反饋回路使電路滿足一定的幅度條件，正負反饋網絡構成了一個電橋。

文氏電橋振蕩器

文氏電橋振蕩器的原理，說白了就是正反饋網絡R1、R2、C1、C2是帶通網絡，增益和信號頻率相關，負反饋網絡RF1、RF2是全通網絡，增益為常數。正反饋具有帶通特性，若將參數計算成使得 正反饋網絡在幅頻峰值點的幅度大于負反饋網絡 ，那么電路就會形成振蕩，如下圖所示：

正負反饋網絡關系示意圖

為方便計算，通常取R1=R2、C1=C2，ω0=1/RC，那么正反饋網絡傳遞函數：

當ω=ω0時，B+達到最大值1/3，電路的反饋系數為：

因振蕩器的幅度條件是AB≥1，那么要求：

因運算放大器的開環放大倍數A是一個很大的數值，很難通過精確計算或手動調節來滿足上述反饋條件，但在負反饋回路上通過添加非線性器件控制其輸出幅度更容易實現，使得 正負反饋幾乎相等 ，振蕩器會輸出失真系數很小的正弦波。

對于振蕩頻率很低的電路，要求負反饋網絡的時間常數遠大于信號周期，這樣振蕩波形就不會影響負反饋網絡的非線性器件。

實際應用原理圖如下圖所示：

實際應用原理圖

圖中常采用一個P溝道JFET替代電橋中的RF1，使JFET的漏源電阻受控于振蕩器的輸出幅度就可以實現輸出的良好振蕩，圖中D1用作輸出信號的峰值檢波，穩壓管D2決定了振蕩器的輸出幅度。為使輸出波形良好，要求負反饋網絡的時間常數遠遠大于振蕩周期。

審核編輯：劉清