低失真文氏電橋正弦波振蕩電路
電路的功能
文氏電橋電路一直被作為正弦波發(fā)生電路使用，需要在低頻范圍產(chǎn)生低失真波形時(shí)可以采用這樣電路。改變電阻RO或電容器CO可獲得數(shù)百千赫茲以下的振蕩頻率。
電路工作原理
振蕩原理是當(dāng)環(huán)路內(nèi)移相量是0度或360度的整數(shù)倍，環(huán)路放大倍數(shù)大于1時(shí)，電路便會(huì)產(chǎn)生振蕩。若振蕩增大，電路就會(huì)飽和，所以需要振幅穩(wěn)定電路。
文氏電橋電路諧振時(shí)的衰減量為1/3，為了起振，反饋放大器A1的電壓放大倍數(shù)必須大于3。
參數(shù)無(wú)系數(shù)的文氏電橋電路的振蕩頻率FO由FO=1/2πCO.RO確定。電容器CO的容量應(yīng)保證基電抗XO在1K~數(shù)面千歐姆，決定CO的容量后，再根據(jù)RO=1/2πFO.CO求出RO的阻值。
振幅穩(wěn)定電路是利用結(jié)型FET漏極-源極電阻受電壓控制，阻值可變。如FET的漏電壓增大時(shí)，波形失真也會(huì)增加，所以用反相放大器A2把振蕩放大大約3倍，然后再由A1把電平降低到1/3。并在漏級(jí)-柵級(jí)之間加局部反饋（R3、R4）。
振幅控制環(huán)路是用OP放大器A3把齊納二極管產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓與由D1把A2輸出經(jīng)整流的電流平均值加以比較、積分，對(duì)FET的柵極電壓進(jìn)行控制。為了抵消整流二極管的溫度系數(shù)，在基準(zhǔn)電壓電路加了補(bǔ)償二極管D2。
電容器C2用來(lái)確定積分時(shí)間常數(shù)，容量小響應(yīng)快，但整流電路會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)，增加濾形失真。電阻R5的作用是使積分電路產(chǎn)生超前補(bǔ)償，可以加快響應(yīng)速度，但是如果其阻值較大，也會(huì)有脈動(dòng)殘留。
元件的選擇
在文氏電橋振蕩電路中，很難實(shí)現(xiàn)超低頻振蕩，因?yàn)轭l率越低，穩(wěn)定時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。另一方面，振蕩頻率的上限受OP放大器A1的相位特性限制，如振蕩頻率要求達(dá)數(shù)百千赫，應(yīng)選用視頻OP放大器，RO在驅(qū)動(dòng)能力允許的情況下阻值應(yīng)盡量小。CO的容量如果太小會(huì)受電路寄生電容或OP放大器輸入電容的影響，電路容易不穩(wěn)定。
調(diào)整
為了降低失真率，須抑制整流電路的紋波，辦法是用R2把FET的可變范圍縮小。如果文氏電橋各臂存在誤差，衰減量就不為3，因此必須把增益的可調(diào)范圍設(shè)計(jì)得稍大一些。
振幅控制電路的響應(yīng)時(shí)間取決于C2、R5以及FET的變化范圍。如果加大C2的容量，穩(wěn)定時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)。如果R5的超前補(bǔ)償量加大，即可迅速穩(wěn)定，但是會(huì)增加失真率。
關(guān)于穩(wěn)定性的檢查，可以觀測(cè)電源接通后的振蕩波形，也可以把OP放大器A1的同相輸入接地，通過(guò)觀察振蕩停止后的上升特性了解穩(wěn)定性。
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