RC正弦波振荡电路

RC正弦波振荡电路图文分析原理参考电路图5.7所示，搭建一个100KHz的正弦波振荡电路。

U O(a)测试电路(b)输出波形图5.7 RC正弦波振荡电路(multisim)LC振荡电路的振荡频率过低时，所需的L和C就很大，这将使振荡电路结构不合理，经济不合算，而且性能也变坏，在几百千赫兹以下的振荡电路常采用RC振荡电路。

由RC 元件组成的选频网络有RC称相型，RC串并联型，RC双T型等结构。

这里主要介绍RC串并联型网络组成的振荡电路，即RC桥式正弦波振荡电路。

一、RC串并联型网络的选频特性RC桥式电路如图5.8所示，设R1=R2=R，C1=C2=C，1112121112112j CRZ Rj C j CRj C RZj CRRj Cωωωωωω+=+===++则反馈系数212113()foU ZFU Z Z j CRCRωω===++-令 01C R ω=，即 012f RCπ= 则式（7-13）可写为00000113()3()F f f j j f fωωωω==+-+-其频率特性曲线如图5.9（a ）、（b ）所示。

从图中可看出，当信号频率f =f 0时，u f 与u 0同相，且有反馈系数 013fU F U ==为最大。

(a)幅频特性 (b)相频特性图5.8 RC 串并联网络 图5.9RC 串并联网络的频率特性 二、RC 桥式振荡电路 1、电路组成图5.9所示电路是文氏电桥振荡电路的原理图，它由同相放大器A 及反馈网络F 两部分组成。

图中RC 串并联电路组成正反馈选频网络，电阻R f 、R 是同相放大器中的负反馈回路，由它决定放大器的放大倍数。

RC 桥式振荡电路的起振条件同相放大器的输出电压0U 与输入电压i U 同相，即0a ϕ=，从分析RC 串并联网络的选频特性知，当输入RC 网络的信号频率f =f 0时，0U 与f U 同相，即0f ϕ=，整个电路的相移0f a ϕϕϕ=+=，即为正反馈，满足相位平衡条件。

RC正弦波振荡电路简介RC正弦波振荡电路是一种基于电容（C）和电阻（R）元件的电路，可以产生稳定的正弦波电信号。

这种电路常见于信号发生器、音频放大器和频率计等领域。

本文将介绍RC正弦波振荡电路的基本原理、设计方法和应用。

原理RC正弦波振荡电路的基本原理是基于RC网络的充放电特性。

当电容器充电时，电流会通过电阻器，同时电流也会通过电容器。

充电过程中，电容器的电压会逐渐增加，直到达到充电电压。

一旦充电电压达到，电容器将开始放电，电流仍然通过电阻器，但是方向相反。

这样不断循环的充电和放电过程将产生连续的正弦波信号。

设计方法1. 选择合适的电阻值和电容值选择合适的电阻和电容值是设计RC正弦波振荡电路的关键。

其中，电阻决定了振荡频率，而电容决定了振荡周期。

根据公式：f = 1 / (2 * π * R * C)其中，f为振荡频率，π为圆周率，R为电阻值，C为电容值。

可以调整R和C的数值来获得所需的振荡频率。

2. 确定放大倍数RC正弦波振荡电路通常需要放大信号的幅度。

可以通过添加一个放大器来实现，放大器通常采用运算放大器或晶体管等元件。

3. 稳定性分析在设计RC正弦波振荡电路时，需要考虑电路的稳定性。

稳定性可以通过研究电路的极点和传递函数来评估。

如果电路的极点位于左半平面，那么电路是稳定的，否则是不稳定的。

通过合适的选择元件值，可以实现稳定的振荡电路。

应用RC正弦波振荡电路具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 信号发生器RC正弦波振荡电路可以用作信号发生器，用于产生稳定的正弦波信号，用于实验、测试和测量等应用。

2. 音频放大器RC正弦波振荡电路经过合适的放大器可以用于音频放大器中，用于放大音频信号。

3. 频率计RC正弦波振荡电路可以用于频率计，通过测量电路振荡频率来实现对待测信号频率的测量。

结论RC正弦波振荡电路是一种基于RC网络的电路，可以实现稳定的正弦波振荡。

通过选择合适的电阻和电容值，设计合适的放大倍数和稳定性分析，可以实现所需的振荡频率和信号幅度。

RC正弦波振荡电路脚本
一、RC正弦波振荡电路介绍
采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路，它适用于低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。

对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。

因此，200kHz以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

二、RC正弦波振荡电路介绍
如图所示为RC正弦波振荡电路，其利用R3、R4和C1、C2构成RC振荡回路，其起振荡条件是：R1+R2>R，其中R=R3=R4。

其振荡频率f=1/5RC,其中C=C1=C3。

在本实验中，调节R1，就可以看到输出波形在失真最小、幅值最大时的频率和幅值。

三、连接调试
1、按照清单、清点元器件。

本试验中需要元器件有：
2、按照原理图连接线路
3、示波器调试
（1）预热示波器
（2）初始化示波器，调节光斑辉度、位置等参数
4、测量RC正弦波振荡电路输出波形
（1）将示波器接入电路，表笔选择10倍档位；
（2）调节R1，观察波形变化；观察是否起振，以及波形的失真度；
5、实验完成，成功调试出正弦波振荡信号。

RC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅度的交流信号。

常用的正弦波振荡电路有LC 振荡电路和RC 振荡电路两种。

RC 振荡电路的输出功率小，频率较低；LC 振荡电路的输出功率较大，频率也较高。

工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等，都是振荡电路的应用。

1．电路结构RC 正弦波振荡电路如图1所示。

它由放大电路（同相比例运算电路），RC 串并联网络(既是正反馈网络，又是选频网络)和二极管限幅电路构成。

输出电压u 0经RC 串并联网络分压后，在RC 并联电路上得出反馈电压u f ，加在同相比例运算放大器的同相输入端，作为它的输入电压u i ，R F 和R 1构成负反馈网络，并利用二极管D 1、D 2正向特性的非线性实现自动稳幅。

图1 RC 正弦波振荡电路2．RC 串并联选频网络的选频特性由图可求得传输系数：)1j(31j 1//j 1j 1//f 0RC RC C R C R C R U U F ωωωωω-+=++== )j(31o o ωωωω-+= 分析可知：仅当 0ωω=时，31f 0=U U 最大值，且u 0与 u F 同相，即网络具有选频特性，而且，C R 01ω=，即。

，RCf RC πω21100== 3．工作原理 输出电压 u O 经正反馈(兼选频)网络分压后，取u f 作为同相比例电路的输入信号 u i 。

(1) 起振过程 当满足1>AF 的起振条件，可得如图2所示振荡波形。

图2 起始振荡波形(2) 稳定振荡稳幅振荡波形如图3所示。

图3 稳幅振荡波形(3) 振荡频率振荡频率由相位平衡条件决定。

00F 0A ==ϕϕ处，，只有在f ，满足相位平衡条件，，0F A =+ϕϕ所以振荡频率RCf π210= 改变R 、C 可改变振荡频率由运算放大器构成的RC 振荡电路的振荡频率一般不超过1MHz 。

(4) 起振及稳定振荡的条件起振条件1>AF ，因为 | F |=1/ 3，则 311>+=R R A F u 稳定振荡条件1=AF ，| F |= 1/ 3，则 311=+=R R A F u 考虑到起振条件1>AF , 一般应选取 R F 略大2R 1。

实验七 集成电路RC 正弦波振荡电路一、实验目的1.掌握桥式RC 正弦波振荡电路的构成及工作原理。

2.熟悉正弦波振荡电路的调整、测试方法。

3.观察RC 参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。

二、实验仪器1.双踪示波器2.低频信号发生器3.频率计三、实验原理正弦波震荡电路必须具备两个条件是：一必须引入反馈，而且反馈信号要能代替输入信号，这样才能在不输入信号的情况下自发产生正弦波震荡。

二是要有外加的选频网络，用于确定震荡频率。

因此震荡电路由四部分电路组成：1、放大电路，2、选频网络，3、反馈网络，4、稳幅环节。

实际电路中多用LC 谐振电路或是RC 串并联电路（两者均起到带通滤波选频作用）用作正反馈来组成震荡电路。

震荡条件如下：正反馈时Of i X F X X ==/，Oi O X F A X A X ==/，所以平衡条件为1=F A ，即放大条件1=F A ，相位条件πϕϕn F A 2=+，起振条件1>F A。

本实验电路常称为文氏电桥震荡电路，由2p R 和1R 组成电压串联负反馈，使集成运放工作于线性放大区，形成同相比例运算电路，由RC 串并联网络作为正反馈回路兼选频网络。

分析电路可得：0,112=+=A p R R Aϕ 。

当C C C R R R p ====2111,时，有)1(31RC RC j F ωω-+= ，设RC 10=ω，有200)(91ωωωω-+=F ，)(3100ωωωωϕ--=arctg F 。

当0ωω=时，0,31==F F ϕ ，此时取A 稍大于3，便满足起振条件，稳定时3=A 。

填空题：(1)图11.1中，正反馈支路是由 RC 串并联电路 组成，这个网络具有 选频 特性，要改变振荡频率，只要改变 R 或 C 的数值即可。

(2)图11.1中，1R P 和R 1组成负反馈，其中 Rp 是用来调节放大器的放大倍数，使A V ≥3。

四、实验内容1.按图11.1接线。

RC桥式正弦波振荡电路RC串并联网络的选频特性→ 电路组成与振荡相位条件→ RC桥式正弦波振荡器工作原理→ 稳幅措施→ 频率调整1、RC串并联网络的选频特性RC串并联选频电路如图8.3所示，作相量分析如下：R 1 C 1 串联阻抗Z 1 = R 1 + 1 jω C 1R 2 C 2 并联阻抗Z 2 = R 2 1+jω C 2选频特性F ˙ = U ˙ f U ˙ 0 = Z 2 Z 1 + Z 2 = R 2 /(1+jω C 2 R 2 ) R 1 +1/jω C 1 + R 2 /(1+jω C 2 R 2 ) = 1 (1+ R 1 R 2 + C 2 C 1 )+j(ω C 2 R 1 1 ω C 1 R 2 )当虚部为零时，相移为零，满意这个条件的频率ω 0 可由下式求出ω 0 C 2 R 1 = ω 0 C 1 R 2即ω 0 = 1 R 1 R 2 C 1 C 2通常取R 1 = R 2 =R, C 1 = C 2 =C 则ω O = 1 RC振荡频率f 0 = 1 2πRC ，代入上式，可得简化式F ˙ = 1 3+j( ω ω O ω O ω )幅频特性和相频特性分别为F= 1 3 2 + (ω/ ω O ω O /ω) 2F =t g 1 (ω/ ω o ω o /ω) 3据此画出频率特性如图8.4所示。

争论：1）当ω ω 0 ，F 1 3 ，F 随ω 减小而下降。

F 为正（超前），且当ω→0 ， F →+ 90 0 。

2）当ω ω 0 ，F 1 3 ，F随ω 增加而下降。

F 为负（滞后），且当ω→∞ ， F → 90 03）当ω= ω 0 = 1 RC 时，F= 1 3 ，且 F = 0 0 （同相）结论：RC 串并联网络具有选频特性。

2、RC桥式正弦波振荡器工作原理1.电路组成与振荡相位条件RC串并联网络作为选频反馈电路，当频率为f 0 时，相移 F 为0，为满意自激振荡相位条件 A + F =2nπ ，也要求放大器的相移 A 为0。

rc正弦波振荡电路
RC正弦波振荡电路是一种基于电容和电阻的电路，它可以产生稳定的正弦波输出。

这种电路常用于信号发生器和频率调整电路。

电路图如下所示：
```
R C
+---^----->|---+---->|-----+
| | |
| | |
| _|_ |
| | | |
| V_in | ^ | |
+---^-----------+|_|-------+
```
其中，R表示电阻，C表示电容，V_in表示输入的直流电压。

正弦波振荡电路工作原理如下：
1. 初始情况下，电容C的电压为0，电容上没有电荷。

2. 当输入电压V_in施加到电路上时，C开始充电。

3. 由于电路中存在电阻R，C充电的速度受到阻尼作用。

4. 随着时间的推移，C的电压逐渐增大，直到它达到与
V_in相等的电压。

5. 当C的电压达到峰值后，电容开始放电。

6. 放电过程中，电压降低，直到电压减小到接近0的程度。

7. 当C的电压降低到一定程度时，它又开始充电，循环重复。

8. 由于阻尼作用，电压的上升和下降过程是平滑的，从而
产生了正弦波输出。

值得注意的是，RC正弦波振荡电路的频率取决于电容C的值和电阻R的值。

你可以根据具体的需求选择合适的RC 值，以获得所需的振荡频率。

一、概述随着现代电子科技的发展，振荡电路在各种电子设备中得到了广泛应用。

而rc桥式正弦波振荡电路作为一种常见的振荡电路，其工作原理对于理解振荡电路的基本原理具有重要意义。

本文将介绍rc桥式正弦波振荡电路的工作原理，帮助读者更好地理解其运行机制。

二、RC桥式正弦波振荡电路的基本概念1. RC桥式正弦波振荡电路是一种采用电容和电阻构成的振荡电路，能够产生正弦波输出信号。

2. 该电路由两个RC正反馈网络组成，通过这两个网络的相互作用，实现了振荡器的正弦波振荡输出。

三、RC桥式正弦波振荡电路的工作原理1. 电路结构RC桥式正弦波振荡电路由两个RC正反馈网络和一个放大器组成。

其中，两个RC网络通过共享一个放大器进行相互耦合，从而实现正弦波振荡输出。

2. 工作过程a. 当电路通电后，由于RC网络的特性，会在两个网络中储存电荷，并在放大器的作用下开始振荡。

b. 两个RC网络中存储的电荷会通过放大器进行放大和反馈，形成正反馈环路。

c. 当正反馈增益等于1时，电路开始产生稳定的正弦波输出信号。

3. 振荡频率振荡频率由RC网络的电容和电阻值来决定，可以通过调节这些元件的数值来改变振荡频率。

四、RC桥式正弦波振荡电路的特点与应用1. 特点a. 输出正弦波形式的信号，适用于一些需要正弦波信号的电子设备。

b. 由于采用了RC网络，电路非常简单，成本较低。

c. 可以通过调节电路元件的数值来改变振荡频率，具有一定的灵活性。

2. 应用a. 在各种工业控制系统中，常常用到正弦波振荡电路，比如在交流电源供电系统中。

b. 在科学研究领域，正弦波振荡电路也被广泛应用，如在实验室中产生需要的正弦波信号等。

五、总结RC桥式正弦波振荡电路作为一种常见的振荡电路，其工作原理相对简单，但是具有重要的理论和实际意义。

通过本文的介绍，读者可以更清楚地了解RC桥式正弦波振荡电路的工作原理及其在实际应用中的特点和重要性。

希望读者能够通过学习，深入理解振荡电路的相关理论知识，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

RC桥式正弦波振荡电路
RC桥式正弦波振荡电路是一种由抗衰减RC网络组成的桥式正弦波振荡电路，其信号
源仅是一个静态且定义良好的初始电压，电压在振荡之后变得可见。

振荡电路是电子技术
中重要的一部分，常被用于信号发生器、电视调谐器、视频带处理电路、声音处理电路和
功放等应用方面。

RC桥式正弦波振荡电路的原理是用两个抗衰减RC网络来产生桥式型正弦波，这两个RC网络被称为左侧RC网络和右侧RC网络。

左侧RC网络由能量存储器和高级电位器（HP）组成，而右侧RC网络则由电容器和低级电位器（LP）组成。

另外，具有振荡作用的RC滞
回环与左右侧的RC网络相连接，这样输入的正弦波即可通过RC滞回环变成桥式型正弦波，整个组成就变成RC桥式正弦波振荡电路。

RC桥式正弦波振荡电路的工作原理是，当通过输入端输入一个正弦波激励时，HP以
其韧性为输入电压不断积累电能，而LP以其韧性从输出端抽取电能，当HP蓄尽电能，LP
抽尽电能时，则出现电压反转现象，此时正弦波发出了正弦脉冲，此时RC滞回环将这一
正弦脉冲传递到左右侧RC网络，当正弦脉冲输送给两个RC网络后，左侧RC网络的HP以
其电阻性质积累电能，右侧RC网络的LP以其电阻性质抽取电能，从而起到不断刷新和对
正弦脉冲重新滤波和平滑化的作用，最终产生出了一种平滑的和可视的正弦波振荡效果。

RC桥式正弦波振荡电路有一些优点是其结构简单，功耗小，稳定性好，失真度低，可控性强等，其实用性也很强，用于构建信号发生器、电视调谐器、视频带处理电路、声音
处理电路和功放等，也广泛的应用于现代电子技术中。

RC正弦波振荡电路1. 技术指标1.1 初始条件直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具设计、组装、调试RC正弦波振荡电路电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡。

1.2 技术要求设计、组装、调试RC正弦波振荡电路电路，使其能产生幅度稳定的低频振荡2. 设计方案及其比较2.1 方案一RC文氏电桥振荡器：电路结构：放大电路，选频网络，正反馈网络和稳幅环节四个部分。

电路如图A所示：图A RC文氏电桥振荡器原理图1电路中噪声的电磁干扰就是信号来源，不过此频率信号非常微弱。

这就要求振荡器在起振时做增幅振荡，既起振条件是|AF|>1。

放大电路保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，本设计采用通用集成运放电路。

选频网络兼正反馈网络RC串并联网络使电路产生单一的频率振荡，本设计要求产生500Hz的正弦波，采用RC串并联选频网络，中心频率f0=500 Hz，ω=1/RC,则f0=1/2πRC，故选取C=0.2uF,故R=1.6K另外还增加了R1和RF负反馈网络，合理的选择R1和RF可以保证环路增益大于一。

电压放大倍数A=1+(RF/R1), 因为产生振荡的最小电压放大倍数为3，所以RF>=2R1，通过仿真，我选择R1=5K,RF=20K的滑动电阻。

一开始波形失真很严重，当调到35%，就是大约7K时，出现失真很小的正弦波，测得周期为2.16ms，频率F=1000/2.16=463KH,误差较小，基本符合要求。

仿真波形如下图B所示图B RC文氏电桥振荡器仿真波形图2作用是使输出信号的幅值稳定，本实验采用双向并联二极管作为稳幅电路。

利用电流增大时二极管动态电阻减小，电流减小时二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。

2.2 方案二RC移相振荡器电路结构电：由反向输入比例放大器，电压跟随器，和三节RC相移网络组成。

电路如图C所示：图C RC移相振荡器原理图电路原理：放大电路的相移为-180度，利用电压跟随器的阻抗变换作用减小放大电路输入电阻R1对RC相移网络的影响。

实验7 RC 正弦波振荡电路1 实验目的：1.1 熟悉集成运算放大器构成的正弦波振荡电路的原理与设计方法。

1.2 掌握由运放构成的函数发生器。

2 预习要求：2.1分析图10-1电路工作原理,按照图中的元件参数,计算符合振荡条件的R W 值及振荡频率fo 。

2.2分析图10-4电路的工作原理，画出1o v 、2o v 的波形，推导1o v 、2o v 的波形的周期和幅度的计算公式。

2.3 按图10-4中给出的元件参数计算1o v 、2o v 的波形的周期和幅度,与实验实测值进行比较。

3 实验器材(1) 模拟实验箱 (2) 数字万用表 (3)示波器 (4) 集成运算放大器LM324/A 1片 （5）电子元件若干4 实验电路与原理及实验内容 4.1 RC 桥式正弦振荡电路RC 桥式正弦振荡电路如图10-1所示。

其中R 1、C 1、R 2、C 2是选频网络，接在集成运算放大器的输出与同相输入端之间。

构成正反馈，产生正弦自激振荡。

图中虚线框内的部分是带有负反馈的同相放大电路，其中R 3、R W 及R 4为负反馈网络，调节R W 即可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使之满足振荡的幅度条件。

二极管D 1、D 2起限制输出幅度，改善输出波形。

4.1.1 RC 串并联选频网络的选频特性一般取R 1=R 2=R ，C 1=C 2=C ，令R 1、C 1并联的阻抗为Z 1，R 2、C 2串联的阻抗为Z 2及ωo =RC 1,则Z 1=RC j R ω+1，Z 2=R Cj ω1+ 推出正反馈的反馈系数为)//(31211ωωωωo o o f J Z Z Z V V F -+=+==(10-1) 由此可得RC 串并联选频网络的幅频特性与相频特性分别是R 1 16K22)//(31ωωωωO O F -+=（10-2）3)//(ωωωωϕO O F arctg--= （10-3）由（10-2）、（10-3）两式可画出其幅频特性与相频特性的曲线，如图10-3所示由(10-2)、（10-3）两式可知，当ω=ωO =RC 1时，反馈系数的幅值为最大，即F=31，而相频响应的相角φF =0。

RC正弦波振荡电路概念:采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC正弦波振荡电路；它试用于低频振荡，产生1MHZ以下的低频信号。

电路原理图:电路由放大电路和选频网络组成。

放大电路是由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点.选频网络由电阻电容串并联组成,同时兼作正反馈网络。

电路元件参数：电阻４个(10Ｋ欧2个、4。

95K欧、10K欧各一个）、电容２个10ｎＦ、LM358集成块一个、直流电源+12V、-12V。

RC串并联选频网络RC串并联选频网络如下图（a）所示,它在正弦波振荡电路中既为选频网络，又为正反馈网络，所以其输入电压为，输出电压为。

当信号频率足够低时,，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图（b）所示。

超前,当频率趋于零时,相位超前趋近于+900，且趋近于零.当信号频率足够高时，，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图（c）所示。

滞后，当频率趋近于无穷大时，相位滞后趋近于-900，且趋近于零.当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，的相位将从+900逐渐变化到-900。

因此，对于RC串并联选频网络，必定存在一个频率f0，当f=f0时，=同相。

通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性，如下图所示，其谐振频率。

RC桥式正弦波振荡电路：因为正弦波振荡器的起振条件是，从幅频特性曲线可得,当f=f0时,F=1/3,所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器。

从理论上讲，任何满足放大倍数要求的放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路；但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。

因此,通常选用引入电压串联负反馈的放大电路,如同相比例运算电路.由RC串并联选频网络和同相比例运算电路所构成的RC桥式正弦波振荡电路如图所示。