正弦波发生电路能产生正弦波输出,它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的,它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。

1.什么是正弦波发生电路

正弦波发生电路不需要外加激励信号,电路就能产生输出信号的电路称为信号发生电路或波形振荡器.其中能产生正弦波输出信号的电路称为正弦波发生电路或正弦振荡器。


产生条件
 
1. 正弦波振荡电路

为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是,这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波,这是由于很难控制正反馈的量。

 

如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。

 

为了获得单一频率的正弦波输出,应该有选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。

 

因此,正弦波振荡电路由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路组成。

 

2. 振荡平衡条件

产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端,产生了足够的附加相移,从而使负反馈变成了正反馈。在振荡电路中加的就是正反馈,振荡建立后只是一种频率的信号,无所谓附加相移。

 

3. 起振条件和稳幅原理

振荡器在刚刚起振时,为了克服电路中的损耗,需要正反馈强一些,即要求。

 

既然,起振后就要产生增幅振荡,需要靠三极管大信号运用时的非线性特性去限制幅度的增加,这样电路必然产生失真。这就要靠选频网络的作用,选出失真波形的基波分量作为输出信号,以获得正弦波输出。

 

也可以在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调节放大电路的增益,从而达到稳幅的目的。

 

2.正弦波电路结构

结构:

正弦波振荡电路:放大电路和正反馈网络、选频网络、稳幅电路。

为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是,这样两部分构成的振荡器─般得不到正弦波,这是由于很难控制正反馈的量。


如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。

 

3.正弦波发生电路工作原理

图示为RC桥式正弦波振荡器。其中RC串、并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频网络,R3、R、Rs及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。调节电位器Rw,可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。利用两个反向并联二极管D2、D2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。D、D2采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保证输出波形正、负半周对称。Rs的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。电路的振荡频率:F=1/2πRC。

 

起振的幅值条件。

调整反馈电阻Rs,使电路起振,且波形失真最小。如不能起振,则说明负反馈太强,应适当加大R。如波形失真严重,则应适当减小R。改变选频网络的参数C或R,即可调节振荡频率。

 

 起振的幅值条件

正弦波发生电路工作原理

(图片来源于网络)

 

 正弦波发生电路图

正弦波发生电路工作原理

(图片来源于网络)