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​ 学RC振荡电路,重点掌握这些知识点!

2024-12-24 09:36
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在电子电路中,我们总会看见RC振荡电路,它可通过电阻(R)和电容(C)的组合,以此产生稳定的振荡信号,是我们必须要重点学习的基础电路之一。

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1、振荡电路的组成与作用

组成:RC振荡电路由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四部分组成。

作用:产生频率为1Hz~1MHz的低频信号,常用于音频段频率的振荡。

2、起振的相位条件

相位条件:A+φ=2nπ(n为整数),即反馈信号与输入信号的相位相同,实现正反馈。

在RC振荡电路中,通过RC移相网络实现信号的相位移动,通常使用三个RC移相电路,每个移相90°,加上放大器本身的180°移相,共实现360°移相,满足正反馈条件。

3、起振和平衡幅度条件

起振条件:|AF|>1,其中A为放大器的电压放大倍数,F为反馈网络的反馈系数。

平衡幅度条件:AF=1,即反馈信号与输入信号的大小相等,维持稳定的振荡。

4、RC电路阻抗与频率的关系曲线

在RC串联电路中,总阻抗Z=R+j(ωL-1/ωC),随着频率的增加,电容的容抗减小,总阻抗减小。

在RC并联电路中,总阻抗Z=1/(1/R+jωC),随着频率的增加,电容的容抗减小,总阻抗减小。

RC串并联电路的阻抗计算相对复杂,需要考虑转折频率的影响。

5、相位与频率的关系曲线

RC移相网络随着频率的变化,提供不同的相位移。

每个RC移相电路对输入的相位移最大为90°,三个RC移相电路累计移相180°,加上放大器本身的180°移相,共移相360°,实现正反馈。

6、RC振荡电路的相位条件分析 

相位平衡条件:反馈信号与输入信号的相位相同,通过RC移相网络和放大器实现。

相位条件的分析需要确保在每个RC移相电路和放大器中,信号的相位变化符合设计要求。

7、振荡频率

振荡频率f=1/(2πRC),通过调整电阻R和电容C的数值,可以改变振荡频率。

在实际应用中,通常采用双联可调电位器或双联可调电容器调节振荡频率。

8、元器件的选择

电阻:选择精度高、稳定性好的电阻,确保振荡频率和幅度的稳定。

电容:选择频率响应好、漏电流小的电容,确保振荡信号的纯度和稳定性。

放大器:选择增益稳定、相位特性好的放大器,确保正反馈的可靠性和振荡信号的稳定输出。


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