文氏电桥振荡电路详解中的放大器为什么必须是同相输入?

文氏桥振荡器的电路原理图如下:

从电路构成看电路由两个“桥臂”构成,R1、RF构成负反馈桥臂并联RC网络和串联RC网络再串联构成正反馈桥臂。也就是说文氏桥振荡器既有正反馈,又有负反馈

频率无穷低时,即f趋于0时f0/f趋于无穷大,总增益趋于零

频率无穷高时,即f趋于∞时f/f0趋于无穷大,总增益趋於零

以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络、并引入电压串联负反馈,两个网络构成桥路一对顶点作为输出电压,一对顶点作为放大電路的净输入电压就构成文氏桥振荡器。

文氏桥振荡电路由两部分组成:即选频网络和放大电路 由集成运放组成的电压串联负反馈放夶电路,取其输入电阻高、输出电阻低的特点

由Z1、Z2组成,同时兼作正反馈网络称为RC串并联网络。由右图可知Z1、Z2和Rf、R3正好构成一个电橋的四个臂,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端

由于Z1、Z2和R3、Rf正好形成一个四臂电桥,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个輸入端因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。

假如某原因使振荡输出Uo增大Rf上的电流增大而温度升高,阻值Rf减小使负反馈增强,放夶器的增益下降从而起到稳幅的作用。

文氏桥振荡器的电路原理图如下:

从电路构成看电路由两个“桥臂”构成,R1、RF构成负反馈桥臂并联RC网络和串联RC网络再串联构成正反馈桥臂。也就是说文氏桥振荡器既有正反馈,又有负反馈

我们知道,正反馈电路是不稳定系统那么,整个电路到底表现为正反馈还是负反馈呢?这要取决于正反馈和负反馈哪个占“上风”!

上式中f0=1/2πRC先定性分析:

频率无穷低時,即f趋于0时f0/f趋于无穷大,总增益趋于零

频率无穷高时,即f趋于∞时f/f0趋于无穷大,总增益趋于零

直观判断,是一个带通网络事實上,的确如此并且增益的峰值出现在f=f0

即:A(jf)是实数,也就是说频率为f0的信号经过环路一周后,其相移为0°。

RF/R1的值不同时电路出現下述三种情况:

a、A<1时,假如电路有一个扰动扰动每经过环路一次,信号被衰减负反馈占“上风”,电路是稳定系统最终扰动趋于零。

b、A>1时假如电路有一个扰动,扰动每经过环路一次信号被放大,正反馈占“上风”电路是不稳定系统,出现幅度不断增大的振荡

c、A=1时,负反馈与正反馈“旗鼓相当”电路为中性的稳定状态,出现扰动时频率为f0的信号分量维持原有大小,无限的持续下去

显然,上述电路还会有问题首先,实际不可能做到A=1其次,振荡器的输出幅值不可控为此,最好是开始时振荡幅值足够大之前,A>1振荡幅值达到预定的幅值之后,A=1显然,这样的电路需要加入一些非线性环节。

下述电路就是这样的电路:

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