RC文氏桥振荡器振荡条件的仿真研究

摘 要：运用电路的基本分析方法导出了理想运放条件下RC文氏桥正弦波振荡电路的起振条件和振荡频率，并利用Multisim对非对称的RC文氏桥正弦波振荡电路振荡条件进行了仿真研究。仿真结果表明：振荡频率计算方法能够较好地估算出电路的振荡频率，可为RC文氏桥正弦波振荡电路的设计提供理论参考。

关键词：文氏桥振荡器；振荡频率；仿真分析

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2011）011-0035-02

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0 引言

文氏桥正弦波振荡电路结构简单，加上适当的稳幅措施即可获得频率幅度比较稳定的低频正弦波输出，在自动控制、测量、电子技术等领域有着广泛的应用。

在“模拟电子技术”课程中，RC文氏桥振荡电路（如图1所示）可以划分为放大、选频、稳幅等几个基本环节，据此来分析振荡电路的振荡频率、起振条件，已被证明为较为简单实用的分析方法。但是，该分析方法均是基于放大器为理想放大器，其振荡频率表达为1/[KF(]R\-1R\-2C\-1C\-2[KF)]，为便于设计振荡电路稳幅环节，通常令RC串并联网络中的R、C对称相等，但这实际应用中，在当调节R改变频率时往往难以满足这一条件，尤其是在R逐渐变小时，易于导致振荡器电路振荡条件被破坏而停振；另外，当R减小时，该式计算振荡频率与实测振荡频率误差很大，从该式也无法确定电路能够达到的最高振荡频率。为此，一些学者对此展开了不同类型的研究，但基本上是基于对称性结构条件下的振荡条件的研究。本文将采用电路的基本分析方法导出了由运算放大器构成的RC文氏桥振荡电路的起振条件和振荡频率，并且用Multisim进行仿真研究与分析。

1 振荡频率与起振条件

设运算放大器的Ad、rid为有限值、ro不为0，则RC文氏桥振荡电路等效电路图如图1所示。由节点电压法可以列出关于节点电压u1、u2、uo的方程为：

3 结束语

在实际应用电路中，一般是在R3支路采用二极管来实现振荡稳幅环节，为了较好地利用二极管的非线性特性，R3+R4的阻值应该以能够保证二极管工作非线性区为原则。仿真结果表明，理想化后的频率公式（10）和（12）在R1满足条件R1min

参考文献：

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（责任编辑：王 钊）

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