RC正弦震荡器 杂谈

MrCU204

RC正弦震荡器 杂谈 [复制链接]

 

总觉着，RC正弦震荡器似乎有个不成文的规约，就是主震用的每个电阻和电容，数值是一致的。

MrCU204

文氏电桥震荡电路：

①关于那个「3」的问题。

②用二极管稳幅 稳的是哪门子的幅？！

③文氏电桥是同相反馈，为何共基极拓扑带不动？！

MrCU204

相移震荡电路：

元件不要省，尤其是用运放的 更是一个都不该省(理由容后解释)！

maychang

MrCU204 发表于 2023-8-16 23:54 文氏电桥震荡电路： ①关于那个「3」的问题。 ②用二极管稳幅 稳的是哪门子的幅？！ ③文氏电桥是 ...

【文氏电桥是同相反馈，为何共基极拓扑带不动？！】

共基极电路输入阻抗太低。

maychang

MrCU204 发表于 2023-8-16 23:54 文氏电桥震荡电路： ①关于那个「3」的问题。 ②用二极管稳幅 稳的是哪门子的幅？！ ③文氏电桥是 ...

【用二极管稳幅 稳的是哪门子的幅？！】

我曾经发过几篇帖子，也许有点用：

正弦振荡电路杂谈

led2015

关于文氏电桥为什么共基极拓扑带不动的问题：文氏电桥震荡电路常使用的是共射极拓扑来实现振荡。因为共射极拓扑具有放大和反相的特性，适合用于产生振荡。而共基极拓扑通常不适合用于振荡电路，因为它的放大特性是共射极拓扑的反向，即输入和输出是同相的。

led2015

关于使用二极管稳幅的问题：在文氏电桥震荡电路中，通常使用二极管稳幅电路来控制输出信号的振幅。二极管稳幅电路通过对输入信号的幅度进行限制，使输出信号在一定范围内保持稳定。这种稳幅并不是指对幅度的绝对稳定，而是指对于输入信号的变化，输出信号的幅度相对稳定。通过使用二极管稳幅电路，可以避免电路过载和失真等问题。

maychang

led2015 发表于 2023-8-17 19:13 关于文氏电桥为什么共基极拓扑带不动的问题：文氏电桥震荡电路常使用的是共射极拓扑来实现振荡。因为共射极 ...

文氏电桥确实通常使用共射极电路，但必须使用两级，以构成同相放大器。文氏电桥振荡器要求必须是同相放大。

maychang

led2015 发表于 2023-8-17 19:13 关于使用二极管稳幅的问题：在文氏电桥震荡电路中，通常使用二极管稳幅电路来控制输出信号的振幅。二极管稳 ...

文氏电桥振荡电路使用二极管稳定幅度，目的是输出近似纯净的正弦波（尽量减少谐波）。

MrCU204

电桥的惯常用法，是平衡，而且通常是作为讯号源，文氏电桥其实亦可这样玩；

平衡不平衡，是差模，分压比，是共模，当电桥作为运放的负载时，正好也充当了反馈链，这个「3」，是「共模增益」；

任何有源器件都有输入冲程，单管输入，电桥若平衡就做不了事，把有源器件接成差分拓扑就可解决，运放的输入端也是差分的。

MrCU204

maychang 发表于 2023-8-17 09:46 【用二极管稳幅 稳的是哪门子的幅？！】 我曾经发过几篇帖子，也许有点用： 正弦振荡电路杂谈

非线性电阻的阻值随电压变化，标称值为220V的市电，瞬时值实际为 311sinθ，加到非线性电阻上，电压或电流必然会偏离这规律。

若电力频率足够高，热敏电阻及纯阻性发热体的阻值就只随温度而变，这才不会令波形畸变。

MrCU204

maychang 发表于 2023-8-17 20:17 文氏电桥确实通常使用共射极电路，但必须使用两级，以构成同相放大器。文氏电桥振荡器要求必须是同相放大 ...

文氏电桥相当于分压器，共基或共射，都是输入端接分压点，所以合用，共集则不能用。

而共基的电压相位关系跟分压器完全脗合，两者合作，理论上有正反馈作用，但实际上，共基拓扑的正反馈靠分压器是不行的。

输入阻抗太低、输出阻抗太高，都只是表像，共基拓扑的讯号可以是恒流源；真相是，想让管子截止，就要把射极电位灌高，那就需要比峰值Ic还大的反馈电流，来自Rc的电流显然无法满足。

文氏电桥槽路的介入，令反馈更弱，借助射极跟随器的帮流功能，就可驱动共基拓扑，而且这样一来，整个放大器变成差分架构，合符电桥平衡运用的初心。

MrCU204

反馈，也是偏置，不论运放或分立，都会有偏置网络，开集型的还有功率回路的直流负载。 

RC槽路的麻烦之处，一是跟周边配置掺合严重、二是抗直流能力太弱，文桥、相移、双T，莫不如是。

maychang

MrCU204 发表于 2023-8-17 23:32 非线性电阻的阻值随电压变化，标称值为220V的市电，瞬时值实际为 311sinθ，加到非线性电阻上 ...

【标称值为220V的市电，瞬时值实际为 311sinθ，加到非线性电阻上，电压或电流必然会偏离这规律】

你所说【瞬时值实际为 311sinθ】是电压。该电压施加到非线性电阻上，电压的变化规律并不会改变，但电流将不再按照正弦规律变化。所以【电压或电流必然会偏离这规律】中的【电压】二字应该去掉。

maychang

MrCU204 发表于 2023-8-18 00:27 文氏电桥相当于分压器，共基或共射，都是输入端接分压点，所以合用，共集则不能用。 而共基的电压相 ...

【而共基的电压相位关系跟分压器完全脗合，两者合作，理论上有正反馈作用，但实际上，共基拓扑的正反馈靠分压器是不行的。】

共基极电路的输入阻抗甚低，这个低输入阻抗使分压比大为改变，所以不能直接使用。但若使用共集电极-共基极的二级放大器，则没有问题，无论是相位还是电压增益都满足起振条件。

maychang

MrCU204 发表于 2023-8-18 00:27 文氏电桥相当于分压器，共基或共射，都是输入端接分压点，所以合用，共集则不能用。 而共基的电压相 ...

【真相是，想让管子截止，就要把射极电位灌高，那就需要比峰值Ic还大的反馈电流，来自Rc的电流显然无法满足。】

要想改变共基极放大电路输出电流很简单：集电极改用变压器耦合即可。这个变压器应该是降压变压器，以增加输出电流。但共基极电路输入阻抗仍低，分压比仍然要因共基极的低输入阻抗而改变。

用了变压器，成本必定增加，还不如增加一支管子构成共集电极-共基极电路。

MrCU204

分压器跟负载时关系，其实就是 限流和分流。

电阻分压、电容分压、阻容分压，负载吃的电都是经由限流段取得的，自耦变压器的「分流」段却不单不分流，还帮流哩(虽帮流，分压比却不变)，不过，自耦变压器不在本帖讨论范围。 

当分压器引入非线性阻抗时，分压比就会随供电的瞬时值而变，这样，分压输出就会失真甚至完全失实，这样的控制只会令波形畸变而起不了稳幅作用。

RC震荡器稳幅需要的，是快速应变的线性电阻，FET有可调电阻区，这「电阻」只受栅压控制，Vds只改变电流而不影响阻值，而反应远比热敏元件迅速，至少跟非线性电阻一样快。

MrCU204

同样是两级，但是，共集共基合起来，正正是差分拓扑，跟电桥可是绝配哩。

共集共基有串联型的，共集管直接成了共基管的Re，这相当于 cascode 电路。

不过，共集共基是射极耦合，这拓扑要用互补管来搭建，而且由于两管发射结串联，电桥须比两级反相更不平衡。

还有一点，文氏电桥震荡器的共基级其实不是真共基，它的基极接的不是稳压管或电容器，而是小电珠咧。

MrCU204

运放放大器，不论同相反相，都有两个电阻跟反相输入端连接，Rf(反馈)和Rg(地脚)。

反相放大，Rg需离地 好让讯号源接入，但依然是地脚，而且，Rg的压降恒等于讯号电压。

相移震荡器，主震槽路未节的落地元件 省不得，而且须跟Rg串联，电路的表现才正确； 再者，若把Rg短接，这电路就不算是相移震荡器，而是变异的多谐震荡器。

MrCU204

弛张震荡器，运放只需Cg一个，Rf的作用是给Cg充电，跟Cg组成讯号源，这「讯号」的形态跟输出完全不一样，所以，在弛张震荡器中，Rf称之为反馈电阻不太合适。

为甚么我要提及弛张震荡器呢，因为，想运放震荡，一个电容就够了，想正弦吗，加个电感跟电容并联或把Rf换成电感就好，文氏、双T、相移 啊甚么的，都太累赘了。

运放的开环增益高，高，实在是高，别说是弛张，即使是使用大量RC的正弦震荡槽路，直接就往输入端那么一卡，运放也会过驱的！

所以，Rg不能省，有Rg就得有Rf，两者串联落地，才能给运放提供正确的反馈配置；而RC槽路要能做到移相，没地脚可不行，主震槽路未节缺了地脚，槽路的一部份就成了「Zg」，反馈的强度和性质都变了。