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,由信(xin)號(hao)放(fang)(fang)大器(qi)和正(zheng)(zheng)反(fan)饋網絡組成,當(dang)信(xin)號(hao)穩定(ding)時不需要激(ji)勵信(xin)號(hao),正(zheng)(zheng)反(fan)饋網絡的信(xin)號(hao)是整(zheng)個(ge)正(zheng)(zheng)弦波發生器(qi)的激(ji)勵源,經過放(fang)(fang)大后以正(zheng)(zheng)弦波形式輸出,其電路原理是:
正弦波信(xin)(xin)號發(fa)生器(qi)電(dian)路由兩級構成,第一級是一個RC文(wen)氏橋振蕩器(qi),通(tong)過(guo)雙刀四(si)擲波段開關ZK切換電(dian)容(rong)進行信(xin)(xin)號頻率的粗調(diao)(diao),每擋的頻率相差10倍。通(tong)過(guo)雙連電(dian)位器(qi)RP1進行信(xin)(xin)號頻率的細(xi)調(diao)(diao),在該擋頻率范圍內頻率連續(xu)可(ke)調(diao)(diao)。RP2是一個多圈電(dian)位器(qi),調(diao)(diao)節它可(ke)以(yi)改善(shan)(shan)波形(xing)失(shi)真。若將R4改成阻值為3K的電(dian)阻,則(ze)調(diao)(diao)節RP2時,可(ke)以(yi)明顯看(kan)出RC文(wen)氏橋電(dian)路的起振條件和對波形(xing)失(shi)真的改善(shan)(shan)過(guo)程(cheng)。
電(dian)(dian)路(lu)的(de)第(di)二級是一個反向比(bi)例(li)(li)放大(da)器(qi),調節單連電(dian)(dian)位器(qi)RP3可(ke)以(yi)改變(bian)輸出信號的(de)幅(fu)度,本級的(de)電(dian)(dian)壓放大(da)倍(bei)(bei)數(shu)最大(da)為5倍(bei)(bei),最小為零倍(bei)(bei),調節RP3可(ke)以(yi)明顯看到正弦(xian)波信號從(cong)無到有直至幅(fu)度逐漸增大(da)的(de)情況(kuang)。當然這(zhe)級電(dian)(dian)路(lu)若采用同向比(bi)例(li)(li)放大(da)器(qi),則調節RP3時,該級電(dian)(dian)路(lu)對前級信號源電(dian)(dian)路(lu)的(de)影響明顯減小,這(zhe)是因為同向比(bi)例(li)(li)放大(da)器(qi)的(de)輸入電(dian)(dian)阻(zu)比(bi)反向比(bi)例(li)(li)放大(da)器(qi)的(de)輸入電(dian)(dian)阻(zu)大(da)的(de)多的(de)緣(yuan)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(lu)的(de)產生(sheng)要滿足以(yi)下(xia)條(tiao)件:
1、正弦波振蕩電路
為(wei)了產生正(zheng)(zheng)弦波,必須在(zai)放(fang)大(da)電路(lu)里(li)加(jia)入正(zheng)(zheng)反(fan)饋,因此放(fang)大(da)電路(lu)和正(zheng)(zheng)反(fan)饋網(wang)絡是振蕩電路(lu)的(de)(de)最主(zhu)要部(bu)分。但是,這樣(yang)兩(liang)部(bu)分構成(cheng)的(de)(de)振蕩器一(yi)般(ban)得不到正(zheng)(zheng)弦波,這是由于(yu)很難控制正(zheng)(zheng)反(fan)饋的(de)(de)量(liang)。
如果(guo)正(zheng)反饋量大(da),則增(zeng)幅(fu),輸(shu)出幅(fu)度越來越大(da),最后由三極管的非(fei)線性(xing)限(xian)幅(fu),這必(bi)然產生非(fei)線性(xing)失(shi)真。反之,如果(guo)正(zheng)反饋量不足,則減(jian)幅(fu),可能停振(zhen),為此振(zhen)蕩電(dian)路(lu)要有一(yi)個穩幅(fu)電(dian)路(lu)。
為了獲得單一(yi)(yi)頻(pin)(pin)(pin)率的正弦波輸(shu)出,應該有(you)選頻(pin)(pin)(pin)網(wang)絡,選頻(pin)(pin)(pin)網(wang)絡往往和(he)正反(fan)饋網(wang)絡或放大(da)電路(lu)合而(er)為一(yi)(yi)。選頻(pin)(pin)(pin)網(wang)絡由R、C和(he)L、C等電抗性元件組成。正弦波振蕩器的名稱一(yi)(yi)般由選頻(pin)(pin)(pin)網(wang)絡來命名。
因此,正(zheng)弦波振蕩電路由放(fang)大電路、正(zheng)反(fan)饋網(wang)絡、選頻網(wang)絡、穩幅電路組成(cheng)。
2、振蕩平衡條件
產生正弦波的(de)條件(jian)與(yu)負反(fan)饋(kui)放(fang)(fang)大電(dian)路產生自激(ji)的(de)條件(jian)十分(fen)類似。只不過負反(fan)饋(kui)放(fang)(fang)大電(dian)路中(zhong)是由(you)于信(xin)號頻率(lv)達到(dao)了通頻帶(dai)的(de)兩端,產生了足夠的(de)附(fu)加(jia)相移,從而使負反(fan)饋(kui)變成了正反(fan)饋(kui)。在(zai)振蕩電(dian)路中(zhong)加(jia)的(de)就是正反(fan)饋(kui),振蕩建立后只是一種頻率(lv)的(de)信(xin)號,無(wu)所謂附(fu)加(jia)相移。
3、起振條件和穩幅原理
振蕩器在剛剛起振時,為了克(ke)服電路中的(de)損(sun)耗(hao),需要正反饋強一些(xie)。
由于起振后(hou)就(jiu)要(yao)(yao)產生增(zeng)幅(fu)(fu)振蕩,需要(yao)(yao)靠三(san)極管大(da)信號(hao)運用(yong)時的(de)(de)(de)(de)非線性特性去(qu)限制幅(fu)(fu)度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),這(zhe)(zhe)樣電(dian)路必(bi)然產生失真。這(zhe)(zhe)就(jiu)要(yao)(yao)靠選頻網絡的(de)(de)(de)(de)作用(yong),選出失真波形的(de)(de)(de)(de)基波分量作為輸出信號(hao),以(yi)(yi)獲(huo)得正弦波輸出。也可以(yi)(yi)在反饋網絡中加(jia)入非線性穩(wen)幅(fu)(fu)環(huan)節(jie),用(yong)以(yi)(yi)調(diao)節(jie)放大(da)電(dian)路的(de)(de)(de)(de)增(zeng)益,從而(er)達(da)到穩(wen)幅(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。