这个震荡电路的频率怎么计算

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这个震荡电路的频率怎么计算 [复制链接]

如图，这个电路的频率该如何计算，实际测试输出3K的正弦波

maychang

此电路前一个运放构成二阶低通滤波器，后一个运放是反相积分器。

既然输出正弦波，振荡频率必定是环路相移180度(后一个运放反相已经有180度相移)，积分有90度相移，所以振荡频率应该是前一个运放构成的二阶低通相移为90度那个频率。

gmchen

楼上张老师的说法很对。

不过对于这个电路要做实际计算很难。

那个二阶低通滤波器的相移90度的频率，就是它的3dB截止频率，计算公式是：2*pi*f=1/sqrt(R1R2C1C2)，其中的R2应该包括从第二个运放输出到R2R1C2三个元件的节点之间的所有电阻。

如果没有那个限幅的稳压二极管，那么R2应该是图中的R2与R34串联，那样计算得到的频率大约是3.4kHz.

但是由于限幅二极管的存在，实际的R2将增大（无论从分流的角度看或者从星形网络到三角形网络的变换都可以得到这个结论），所以振荡频率将降低。困难在于那个稳压二极管是个非线性的东西，所以很难计算等效的R2增大到什么值，也就无法精确计算实际的振荡频率，只能说它一定低于3.4kHz。

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gmchen 发表于 2022-6-30 15:33 楼上张老师的说法很对。 不过对于这个电路要做实际计算很难。 那个二阶低通滤波器的相移90度的频率， ...

这个电路是从一台日本进口的仪器上拆下来的，实际测试电路的频率为3.08K

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gmchen 发表于 2022-6-30 15:33 楼上张老师的说法很对。 不过对于这个电路要做实际计算很难。 那个二阶低通滤波器的相移90度的频率， ...

“R2应该包括从第二个运放输出到R2R1C2三个元件的节点之间的所有电阻”这里你说的R2不是指图中的R2吧，这个R2应该是下图中4点到2点之间的等效电阻是吧

第一个运放的的截止频率f=1/2*pi*sqrt(R1 R' C1 C2)

如果没有稳压二极管R'=R2+R34,这样计算出来的f=3.4K

现在电路中增加一个稳压二极管，假设稳压二极管的电阻为R

那么4点到2点之间应该是一个T型网络，T型网络等效电阻  R'  如下图

这样二阶滤波的截止频率f=1/2*pi*sqrt(R1 R' C1 C2)，其中R'为T型网络等效电阻

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gmchen 发表于 2022-6-30 15:33 楼上张老师的说法很对。 不过对于这个电路要做实际计算很难。 那个二阶低通滤波器的相移90度的频率， ...

1、这个稳压管如果直接用电阻来代替这个稳压管，电路是不是也能起振，只是没有限幅电路，最后波形幅度由电源电压限制

2、这个稳压管在上楼贴图中1的位置，这个可以放在4的位置吗？放在4的位置话，4和2之间的等效电阻如下图所示

这个网络不是T型的，其等效电阻是不是等于R2+R34，这样二极管就不用做等效电阻，而仅仅起到稳压的作用

 

jimtien

确实不好算，可以交给电脑算

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jimtien 发表于 2022-7-1 18:25 确实不好算，可以交给电脑算

你这个是什么仿真软件，LTspice吗？

 

jimtien

S3S4S5S6 发表于 2022-7-2 08:59 你这个是什么仿真软件，LTspice吗？  

是的

gmchen

S3S4S5S6 发表于 2022-7-1 11:38 1、这个稳压管如果直接用电阻来代替这个稳压管，电路是不是也能起振，只是没有限幅电路，最后波形幅度由 ...

先说第二个问题，用稳压管限幅必须在稳压管前面串联限流电阻，所以稳压管是不能放在4的位置的。

在说第一个问题。此电路中稳压管的作用就是将第二个运放输出的正弦波削去其顶端，从而保证整个反馈环的增益为1。如果改用电阻，那么此限幅作用将必然由运放的电源电压完成，那样输出的波形就被削幅，不再是正弦波。而现在的情况下被削幅的波形是一个中间波形，经过低通后得到的就是一个比较好的正弦波。