文氏橋振盪電路分析,加兩個二極管是什麼意思?

RC文氏電橋振盪電路!

這有個例子,如下:

文氏桥振荡电路分析,加两个二极管是什么意思?

咋一看有點傻眼了,這 2 個二極管是幹啥的,莫大疑問,需要仔細分析原理,

首先既然是振盪電路需滿足起振條件如圖(圖中都為向量):

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圖中向量 A=Uo/Ui ;F=Uf/Uo

起振條件:|AF|>1 且 Ui 與 Uf 同相位,這樣才能自激勵

當起振後又需要|AF|=1,才能穩定振盪(也就是 Ui =Uf),而 UA741CD 是個高增益運放,把電路先做簡化然後推導分析,簡化如下:

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當此網絡發生諧振時虛部為零即:

此為諧振角頻率如果取 R1=R2=R,C1=C2=C,那麼

F 的模如下:

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F 的相角如下:

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當選頻正反饋網絡諧振時正反饋係數|F|=1/3,由起振條件|AF|>1 ,需要負反饋網絡組成的閉環增益大於 3 即

而起振後應該 Au=3,所以需要 R3/R4 分別是負溫度係數熱敏電阻和正溫度係數熱敏電阻,如果不用熱敏電阻,有啥辦法到穩定後讓放大倍數減小呢?我們先把例子中的電路改成這樣:

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這時 Au=11 倍看波形已經限幅瞭如圖,而且很容易起振:

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如果把 R3 改成 30k,Au=4 倍看看波形如何:

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如果把 R3 改成 21k,Au=3.1 倍看看波形如何:

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如果把 R3 改成 20k,Au=3 倍看看波形永遠不會起振的,如果我們想個辦法起振時候為 4 倍,而起振完成後變成稍稍小於 3 倍,不就不在限幅也能起振如下圖:

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很明顯起振時候 Au=4,而起振後由於二極管導通 R2//R3=18.9K,得 Au≈2.89 倍,得到波形如下:

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而例子中也是這個原理,如果運放是單電源又該咋辦呢,就需要抬一下直流電平更改如下:

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R4//R7=R5 的值,交流通路就是把 V2 和 C3 短路即可

原理:V2 通過 R7 和 R4 分壓由於 2 個阻值相等,又由於運放正端輸入阻抗無窮大,那麼可以認為運放正端的直流電平為 V2/2,而負端"虛短"緣故則也為 V2/2,從而輸出處也為 V2/2

的直流電平(也可以看出一個電壓跟隨器,所以負端和輸出都為 V2/2 的直流電平),交流通路就是把 R7 和 R1 接地,由於 R4//R7=R5,交流通路沒變,所以還是滿足振盪條件的。

仿真結果如下圖:

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到此文氏橋振盪電路原理分析完畢,希望對大家有幫助


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