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,由信號(hao)放(fang)大器(qi)和正反饋網(wang)(wang)絡組成(cheng),當信號(hao)穩定時不(bu)需要激(ji)勵信號(hao),正反饋網(wang)(wang)絡的信號(hao)是整個正弦波(bo)發(fa)生器(qi)的激(ji)勵源,經過放(fang)大后以(yi)正弦波(bo)形式輸出,其(qi)電(dian)路原理是:
正弦波(bo)信(xin)號發生器電(dian)(dian)路(lu)由兩級(ji)構成(cheng),第(di)一級(ji)是一個(ge)RC文(wen)氏橋(qiao)振蕩器,通過(guo)雙(shuang)刀(dao)四擲(zhi)波(bo)段開關(guan)ZK切換電(dian)(dian)容進行信(xin)號頻率(lv)的(de)(de)粗(cu)調(diao)(diao),每擋(dang)的(de)(de)頻率(lv)相差(cha)10倍。通過(guo)雙(shuang)連電(dian)(dian)位器RP1進行信(xin)號頻率(lv)的(de)(de)細調(diao)(diao),在該擋(dang)頻率(lv)范圍內(nei)頻率(lv)連續可調(diao)(diao)。RP2是一個(ge)多圈電(dian)(dian)位器,調(diao)(diao)節(jie)它可以改(gai)善(shan)波(bo)形失真。若(ruo)將R4改(gai)成(cheng)阻(zu)(zu)值為(wei)3K的(de)(de)電(dian)(dian)阻(zu)(zu),則調(diao)(diao)節(jie)RP2時,可以明(ming)顯看出RC文(wen)氏橋(qiao)電(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)起振條件(jian)和對(dui)波(bo)形失真的(de)(de)改(gai)善(shan)過(guo)程。
電(dian)(dian)路(lu)的第二級(ji)是(shi)一個反向比例(li)放(fang)大(da)(da)器(qi),調(diao)節(jie)單連電(dian)(dian)位器(qi)RP3可以改變輸(shu)(shu)出信號(hao)的幅度,本級(ji)的電(dian)(dian)壓(ya)放(fang)大(da)(da)倍(bei)數(shu)最(zui)大(da)(da)為(wei)5倍(bei),最(zui)小(xiao)為(wei)零倍(bei),調(diao)節(jie)RP3可以明顯看到正弦波(bo)信號(hao)從無(wu)到有直至幅度逐漸增(zeng)大(da)(da)的情(qing)況(kuang)。當然(ran)這(zhe)級(ji)電(dian)(dian)路(lu)若(ruo)采用同(tong)向比例(li)放(fang)大(da)(da)器(qi),則(ze)調(diao)節(jie)RP3時,該(gai)級(ji)電(dian)(dian)路(lu)對前級(ji)信號(hao)源電(dian)(dian)路(lu)的影響明顯減小(xiao),這(zhe)是(shi)因為(wei)同(tong)向比例(li)放(fang)大(da)(da)器(qi)的輸(shu)(shu)入電(dian)(dian)阻(zu)比反向比例(li)放(fang)大(da)(da)器(qi)的輸(shu)(shu)入電(dian)(dian)阻(zu)大(da)(da)的多的緣故。
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)產生要滿足以下條件:
1、正弦波振蕩電路
為了產(chan)生正弦(xian)波(bo),必須在(zai)放大電(dian)(dian)路(lu)(lu)里加入(ru)正反饋,因此放大電(dian)(dian)路(lu)(lu)和正反饋網絡是振(zhen)蕩電(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)最(zui)主要部分(fen)。但是,這(zhe)樣兩部分(fen)構成(cheng)的(de)振(zhen)蕩器一般得不(bu)到正弦(xian)波(bo),這(zhe)是由于很(hen)難控制正反饋的(de)量。
如果(guo)正(zheng)反(fan)饋(kui)量大(da)(da),則增幅(fu),輸出幅(fu)度越來(lai)越大(da)(da),最后由三極管的(de)非(fei)線性(xing)限幅(fu),這必然產生非(fei)線性(xing)失真(zhen)。反(fan)之,如果(guo)正(zheng)反(fan)饋(kui)量不足,則減幅(fu),可(ke)能(neng)停振,為此振蕩電路(lu)要有一個穩幅(fu)電路(lu)。
為了獲(huo)得單(dan)一(yi)頻(pin)率的(de)(de)正弦波輸出,應該(gai)有選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo),選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo)往(wang)往(wang)和正反(fan)饋網(wang)絡(luo)或放大電路合(he)而(er)為一(yi)。選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo)由(you)(you)R、C和L、C等電抗性元件組成。正弦波振蕩器(qi)的(de)(de)名(ming)稱一(yi)般(ban)由(you)(you)選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo)來命名(ming)。
因此,正弦波振蕩電路(lu)由放大電路(lu)、正反饋網(wang)絡、選頻網(wang)絡、穩幅(fu)電路(lu)組成。
2、振蕩平衡條件
產(chan)(chan)生(sheng)正弦(xian)波的(de)條件與(yu)負反(fan)(fan)饋放大(da)電(dian)路產(chan)(chan)生(sheng)自激的(de)條件十(shi)分類似。只不過(guo)負反(fan)(fan)饋放大(da)電(dian)路中(zhong)是由于信號(hao)頻(pin)率達到(dao)了通(tong)頻(pin)帶的(de)兩(liang)端,產(chan)(chan)生(sheng)了足夠的(de)附加相(xiang)移,從而(er)使負反(fan)(fan)饋變成了正反(fan)(fan)饋。在振蕩(dang)(dang)電(dian)路中(zhong)加的(de)就是正反(fan)(fan)饋,振蕩(dang)(dang)建立后只是一種頻(pin)率的(de)信號(hao),無所謂附加相(xiang)移。
3、起振條件和穩幅原理
振蕩器在剛(gang)剛(gang)起振時,為了克服電(dian)路中的損耗,需要(yao)正反饋強一些(xie)。
由于起振后就(jiu)要(yao)(yao)(yao)產(chan)生增幅(fu)振蕩,需(xu)要(yao)(yao)(yao)靠三極管大信號(hao)運(yun)用時(shi)的(de)非線性特性去限制(zhi)幅(fu)度的(de)增加(jia),這樣電(dian)路必然產(chan)生失(shi)真。這就(jiu)要(yao)(yao)(yao)靠選(xuan)頻(pin)網絡的(de)作用,選(xuan)出失(shi)真波形的(de)基波分量作為輸出信號(hao),以(yi)(yi)獲得(de)正弦波輸出。也可以(yi)(yi)在反饋網絡中加(jia)入非線性穩幅(fu)環(huan)節,用以(yi)(yi)調節放大電(dian)路的(de)增益,從而達到(dao)穩幅(fu)的(de)目的(de)。