一、正弦波信號發生器電路工作原理是什么
正弦波信號發生器屬于數字信號發生器,由(you)信號(hao)放大(da)器和正反饋網絡(luo)組成,當信號(hao)穩定時不需要激勵信號(hao),正反饋網絡(luo)的(de)信號(hao)是整(zheng)個正弦(xian)波發生器的(de)激勵源,經過放大(da)后以正弦(xian)波形式輸出(chu),其(qi)電(dian)路原理(li)是:
正弦波信(xin)號(hao)發生器(qi)(qi)(qi)電路(lu)由(you)兩級(ji)構成(cheng),第(di)一級(ji)是(shi)一個RC文(wen)(wen)氏(shi)橋振蕩器(qi)(qi)(qi),通過(guo)雙刀四擲波段開關ZK切換電容進(jin)(jin)行信(xin)號(hao)頻率的(de)粗調(diao),每(mei)擋的(de)頻率相差10倍。通過(guo)雙連電位(wei)器(qi)(qi)(qi)RP1進(jin)(jin)行信(xin)號(hao)頻率的(de)細調(diao),在該(gai)擋頻率范圍內頻率連續可(ke)調(diao)。RP2是(shi)一個多圈電位(wei)器(qi)(qi)(qi),調(diao)節它可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)波形失真。若將R4改(gai)成(cheng)阻值為3K的(de)電阻,則調(diao)節RP2時(shi),可(ke)以(yi)明顯看出RC文(wen)(wen)氏(shi)橋電路(lu)的(de)起振條件和(he)對波形失真的(de)改(gai)善(shan)過(guo)程(cheng)。
電路的(de)(de)(de)第二級(ji)是一個(ge)反向(xiang)(xiang)比例(li)放(fang)大(da)(da)(da)器,調節(jie)單(dan)連電位器RP3可以(yi)改變輸(shu)出信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)幅(fu)(fu)度,本級(ji)的(de)(de)(de)電壓(ya)放(fang)大(da)(da)(da)倍數最大(da)(da)(da)為(wei)(wei)5倍,最小為(wei)(wei)零(ling)倍,調節(jie)RP3可以(yi)明顯看到正弦波信號(hao)(hao)從無到有直至幅(fu)(fu)度逐漸增大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)情況(kuang)。當然這級(ji)電路若采用同向(xiang)(xiang)比例(li)放(fang)大(da)(da)(da)器,則調節(jie)RP3時,該級(ji)電路對前(qian)級(ji)信號(hao)(hao)源電路的(de)(de)(de)影響明顯減小,這是因(yin)為(wei)(wei)同向(xiang)(xiang)比例(li)放(fang)大(da)(da)(da)器的(de)(de)(de)輸(shu)入電阻比反向(xiang)(xiang)比例(li)放(fang)大(da)(da)(da)器的(de)(de)(de)輸(shu)入電阻大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)多的(de)(de)(de)緣故。
二、正弦波信號發生器電路的產生條件
正弦波信號發生器的電路能產生正弦波輸出,它是在放大電路的基礎上加上正反饋而形成的,是各類波形發生器和信號源的核心電路,正弦波信號發生器電路的(de)產生要滿足(zu)以(yi)下條(tiao)件(jian):
1、正弦波振蕩電路
為(wei)了(le)產生正(zheng)(zheng)弦波(bo),必須在放(fang)大電路(lu)里加(jia)入正(zheng)(zheng)反(fan)(fan)饋,因此放(fang)大電路(lu)和正(zheng)(zheng)反(fan)(fan)饋網(wang)絡是(shi)振蕩電路(lu)的(de)最主要部分(fen)。但(dan)是(shi),這(zhe)(zhe)樣兩部分(fen)構成的(de)振蕩器一(yi)般得不到正(zheng)(zheng)弦波(bo),這(zhe)(zhe)是(shi)由于(yu)很難(nan)控制正(zheng)(zheng)反(fan)(fan)饋的(de)量。
如果正反(fan)饋(kui)(kui)量大(da),則(ze)增幅(fu)(fu),輸出幅(fu)(fu)度(du)越(yue)來越(yue)大(da),最后由三極(ji)管的非(fei)線性(xing)(xing)限幅(fu)(fu),這必(bi)然產生(sheng)非(fei)線性(xing)(xing)失真。反(fan)之(zhi),如果正反(fan)饋(kui)(kui)量不足,則(ze)減幅(fu)(fu),可能停(ting)振,為此振蕩電(dian)路(lu)要(yao)有一個穩幅(fu)(fu)電(dian)路(lu)。
為(wei)了獲得(de)單一(yi)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)的正(zheng)弦(xian)波輸出,應該(gai)有(you)選(xuan)頻(pin)(pin)(pin)網(wang)(wang)絡,選(xuan)頻(pin)(pin)(pin)網(wang)(wang)絡往往和(he)正(zheng)反饋網(wang)(wang)絡或放大電(dian)(dian)路(lu)合(he)而為(wei)一(yi)。選(xuan)頻(pin)(pin)(pin)網(wang)(wang)絡由R、C和(he)L、C等電(dian)(dian)抗(kang)性(xing)元件組成。正(zheng)弦(xian)波振(zhen)蕩(dang)器的名(ming)稱一(yi)般由選(xuan)頻(pin)(pin)(pin)網(wang)(wang)絡來命名(ming)。
因(yin)此,正弦波振蕩電(dian)(dian)路由(you)放大電(dian)(dian)路、正反饋(kui)網(wang)絡、選頻網(wang)絡、穩幅(fu)電(dian)(dian)路組成。
2、振蕩平衡條件
產(chan)(chan)(chan)生(sheng)正(zheng)弦波的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件與負(fu)反(fan)饋(kui)放大(da)電(dian)路(lu)(lu)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)自激的(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件十分類(lei)似。只(zhi)不過負(fu)反(fan)饋(kui)放大(da)電(dian)路(lu)(lu)中是(shi)由于(yu)信號頻(pin)率達(da)到了(le)通頻(pin)帶的(de)(de)(de)(de)兩(liang)端(duan),產(chan)(chan)(chan)生(sheng)了(le)足夠的(de)(de)(de)(de)附(fu)加(jia)相(xiang)移,從而(er)使(shi)負(fu)反(fan)饋(kui)變(bian)成了(le)正(zheng)反(fan)饋(kui)。在(zai)振蕩電(dian)路(lu)(lu)中加(jia)的(de)(de)(de)(de)就是(shi)正(zheng)反(fan)饋(kui),振蕩建立后只(zhi)是(shi)一種頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)信號,無所(suo)謂附(fu)加(jia)相(xiang)移。
3、起振條件和穩幅原理
振(zhen)蕩(dang)器(qi)在剛(gang)剛(gang)起振(zhen)時,為(wei)了克服電路(lu)中的損耗,需要(yao)正反(fan)饋(kui)強一(yi)些。
由(you)于起振(zhen)后就(jiu)要產生(sheng)增(zeng)(zeng)幅(fu)振(zhen)蕩,需要靠(kao)三(san)極(ji)管大信號運用(yong)時的(de)(de)非線(xian)性(xing)(xing)特(te)性(xing)(xing)去限制幅(fu)度(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia),這樣(yang)電路必然產生(sheng)失真(zhen)。這就(jiu)要靠(kao)選頻網絡的(de)(de)作用(yong),選出失真(zhen)波(bo)形的(de)(de)基(ji)波(bo)分量作為輸出信號,以獲(huo)得正弦波(bo)輸出。也(ye)可以在(zai)反饋網絡中(zhong)加(jia)入非線(xian)性(xing)(xing)穩(wen)(wen)幅(fu)環節(jie),用(yong)以調(diao)節(jie)放大電路的(de)(de)增(zeng)(zeng)益,從而達到穩(wen)(wen)幅(fu)的(de)(de)目的(de)(de)。