文氏桥振荡电路

文氏桥振荡电路的设计与测试一、实验目的1.掌握文式桥振荡电路的设计原理。

2.掌握文式桥振荡电路性能的测试方法。

二、实验预习与思考1.复习应用集成运放实现文氏桥振荡电路的原理。

2.设计文式桥振荡电路，实现正弦信号的产生并设计表格，记录实验数据3.文式桥振荡电路中D1和D2是如何稳幅的三、实验原理与电路四、仿真实验及分析1.文氏桥电路的实现起振时=10KΩ，KΩ，比理论上的20KΩ大。

振幅大约1.7V。

振荡波形如下：KΩ时，振幅为9.035V，此时没有失真。

当KΩ时，发生失真。

所以当KΩ时，最大不失真输出振幅为9.035V。

2.RC参数对振荡频率的影响R不变，将C变为0.001μF。

由下图1可知频率变大。

C不变，将R变为10KΩ。

由下图2可知频率变小。

综上可知，若R,C下降，振荡频率升高；若R,C变大，振荡频率下降。

图1图23.稳幅作用去掉,。

使电路在最大不失真状态。

输出图像如图3断开电路中的D1,D2，在图像中发现，其振幅变得非常的大，甚至出现失真，所以得出D1,D2起稳幅作用。

利用的是二极管电流增大时，动态电阻减小；电流减小时，动态电阻增大的特点，使输出电压稳定。

图3五、实验结论与心得：在文氏桥振荡电路中，D1,D2起稳幅作用。

利用的是二极管电流增大时，动态电阻减小；电流减小时，动态电阻增大的特点，使输出电压稳定。

RC参数对振荡频率有影响。

若R,C下降，振荡频率升高；若R,C变大，振荡频率下降。

当KΩ时，电路有最大不失真输出振幅：9.035V。

通过这次的仿真，使我对文氏桥振荡电路有了更深刻的理解，了解到了二极管对文氏桥振荡电路的稳定作用；RC参数对振荡频率的影响。

让我了解振荡电路的原理，对我的学习有很大的促进。

文氏桥振荡电路的设计与测试电子工程学院一、实验目的1.掌握文氏桥振荡电路的设计原理2.掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法二、实验预习与思考1.复习应用集成运放实现文氏振荡桥电路的原理2.设计文氏桥振荡电路，实现正弦信号的产生，并设计实验报告，记录实验数据。

3.文氏桥振荡电路中，D 1、D 2是如何稳定幅的？三、实验原理如图1所示，RC 文氏桥振荡电路其中RC 串，并联电路构成真反馈支路，并起选频作用，R 1、R 2、R W 及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。

调节R W 可改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件与改变波形。

利用两个反向的并联二极管D 1、D 2要求特性匹配，以确保输出波形正，负半周期对称。

R 3的接入是为了消弱二极管死区的影响，改善波形失真。

电路的振荡频率：012f RCπ=图1 文氏桥振荡电路起振的幅值条件：113f f R A R =+≥调整R W，使得电路起振，且失真最小。

改变选频网络的参数C或R，即可调节振荡频率。

四、实验内容1.文氏桥振荡器的实现根据元件，应用集成运放设计并搭建实现文氏桥振荡电路，调节电路中参数使得电路输出从无到有，从正弦波到失真。

定量地绘出正弦波的波形，记录起振时的电路参数，分析负反馈强弱规律对起振条件及输出波形的影响。

并记录出最大不失真输出时的振幅。

1.当Rw=550Ω时电路开始拥有输出波形；2.当增加Rw的值时，振幅逐渐增加；且当Rw=750Ω时，输出波形开始出现失真，此时的正弦波振幅为8.569，周期为约2.188ms3.当继续增加Rw的值时，失真将加剧，如下两图所示：此时Rw=10kΩ此时R w=17kΩ2.研究RC参数对振荡频率的影响改变R、C参数的大小，用示波器观测起振的正弦输出，分析R、C参数对振荡频率的影响。

将R减小至1kΩ，得到波形如下R减小时，起振时间减小，周期减小变为约1.265ms，频率增大。

将R增大到2kΩ得到波形如图R增大时，起振时间增大，周期增大变为约2.530ms，频率减小。

文氏桥振荡电路一、问题背景将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。

RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间，构成正反馈，接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻，构成负反馈。

正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。

文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波形良好，而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。

二、问题简介由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。

（1）若取R1=15kΩ，试分析该振荡电路的起振条件（Rf的取值）；（2）仿真观察Rf取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形；图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图（3）若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节（如图2所示），仿真观察R2 取不同值时，运放同相输入端和输出端的电压波形。

也可同时改变Rf和R2的值。

图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图三、理论分析（1）由图一的电路可以看出，电路在回路网络中加入了文氏选频网络，下面对文氏选频网络进行理论上的分析，从电路总提取文氏电路如图三所示。

图3 文氏选频网络图中是运放的输出量，是反馈量。

为了能够使电路振荡起来，就必须通过选定参数即确定频率，使得在某一频率下和同相。

那么，当信号频率很低时，有故将会有的相位超前的相位，当频率接近0时，相位超前接近于90度。

相反地，当信号频率很高以至于趋于无穷大时，可以得出的相位滞后的相位几乎-90度。

所以，在信号频率由0到无穷大的变化过程中，必然有某一个频率，使得输出量与反馈量同相，从而形成正反馈。

下面就具体来求解此振荡频率。

由反馈系数整理可得若电路的信号频率为f，令特征频率代入F的表达式，可以得到。

为了使反馈的量足够大，要求F的模尽可能大，由上面的关系式不难得到，当时，F的模有最大值。

同时为了能够起振，又要求电路的电压放大倍数A与反馈系数F之间满足关系这就要求整理得到。

文氏电桥振荡电路工作原理1. 引言文氏电桥振荡电路是一种常用于产生稳定振荡信号的电路，它在许多实际应用中都起到重要作用。

本文将深入探讨文氏电桥振荡电路的工作原理，并分享我对这一原理的观点和理解。

2. 文氏电桥简介文氏电桥是一种基于有源电感元件的电桥，由振荡放大器和文氏电桥组成。

它具有简单的电路结构，稳定的频率响应和较高的频率稳定性，因此被广泛应用于信号发生器、频率计和无线电通信等领域。

3. 文氏电桥振荡电路结构文氏电桥振荡电路由文氏电桥、振荡放大器和反馈网络组成。

文氏电桥由一个有源电感元件和电容元件构成。

振荡放大器通过放大器和反馈网络来提供正反馈，从而使电路产生振荡信号。

4. 文氏电桥振荡电路工作原理文氏电桥振荡电路的工作原理基于正反馈，当电路中的输出信号经过放大器和反馈网络之后，反馈信号与输入信号在相位和幅度上具有一致性。

这种一致性会导致振荡现象的发生，使电路产生稳定的振荡信号。

5. 文氏电桥振荡电路的频率稳定性文氏电桥振荡电路具有较高的频率稳定性，这是由于文氏电桥中的有源电感元件和电容元件等被精确选择和设计，以使其在特定的电路参数范围内能够提供稳定的反馈信号。

这种频率稳定性使得文氏电桥振荡电路在很多应用中都能够提供可靠的振荡信号。

6. 文氏电桥振荡电路的应用文氏电桥振荡电路在实际应用中有广泛的应用价值。

它可以用于产生精确的信号频率，例如信号发生器和频率计。

它还可以用于无线电通信中的调频发射机和接收机等设备上，以提供稳定的载波频率。

7. 对文氏电桥振荡电路工作原理的观点和理解在我的观点和理解中，文氏电桥振荡电路作为一种常见的振荡电路，其工作原理基于正反馈机制的产生振荡现象。

通过合理选择和设计电路元件，能够实现稳定的振荡信号输出。

文氏电桥振荡电路的频率稳定性使其在多个领域中都具有重要的应用价值。

总结：本文深入探讨了文氏电桥振荡电路的工作原理，并分享了对这一原理的观点和理解。

文氏电桥振荡电路以其简单的结构、稳定的频率响应和较高的频率稳定性在实际应用中得到广泛应用。

R C文氏电桥振荡电路RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示，RC串并联网络是正反馈网络，由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。

C1R1和C2R2支路是正反馈网络，R3R4支路是负反馈网络。

C1R1、C2R2、R3、R4正好构成一个桥路，称为文氏桥。

图1 RC文氏电桥振荡器RC串并联选频网络的选频特性RC串并联网络的电路如图2所示。

RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。

图2 RC串并联网络RC串并联网络的传递函数为式（1）当输入端的电压和电流同相时，电路产生谐振，也就是式（1）是实数，虚部为0。

令式（1）的虚部为0，即可求出谐振频率。

谐振频率对于文氏RC振荡电路，一般都取R=R1 = R2，C=C1 = C2时，于是谐振角频率:频率特性幅频特性相频特性文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。

(a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数当满足R=R1 = R2，C=C1 = C2条件，且当f=f0时的反馈系数此时反馈系数与频率f0的大小无关，此时的相角 jF=0°。

文氏RC振荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率，即保证R=R1 = R2，C=C1 = C2始终同步跟踪变化，于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时，不会影响反馈系数和相角，在调节频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。

根据振荡条件丨AF丨＞1，在谐振时，放大电路的电压增益应该Au=3。

由图1可知，RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端，运算放大器的电压增益由R3和R4确定，是电压串联负反馈，于是应有振荡的建立和幅度的稳定振荡的建立所谓振荡的建立，就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。

由于电路中存在噪声，噪声的频谱分布很广，其中也包括f0及其附近一些频率成分。

stem教育视角下文氏桥振荡电路的自主设计与实现Stem教育视角下文氏桥振荡电路的自主设计与实现随着科技的不断发展，STEM教育也逐渐成为了教育领域的热门话题。

STEM教育是一种综合性的教育模式，它将科学、技术、工程和数学融合在一起，旨在培养学生的创新能力、解决问题的能力和实践能力。

在STEM教育中，电路设计是一个非常重要的环节。

本文将从STEM教育的角度出发，介绍文氏桥振荡电路的自主设计与实现。

一、文氏桥振荡电路的原理文氏桥振荡电路是一种基于反馈原理的振荡电路。

它由一个放大器、一个反馈网络和一个滤波网络组成。

放大器将输入信号放大后送入反馈网络，反馈网络将一部分输出信号送回放大器的输入端，形成正反馈。

当反馈信号的相位和幅度满足一定条件时，电路就会产生自激振荡。

文氏桥振荡电路的核心是反馈网络，它可以通过改变反馈网络的参数来改变电路的振荡频率和稳定性。

二、文氏桥振荡电路的设计与实现1. 设计思路文氏桥振荡电路的设计需要考虑以下几个方面：（1）选择合适的放大器：放大器是文氏桥振荡电路的核心部件，它需要具有高增益、低噪声和稳定的工作特性。

在选择放大器时，需要考虑其工作频率范围和输入输出阻抗等参数。

（2）设计合适的反馈网络：反馈网络是文氏桥振荡电路的关键部分，它需要满足一定的相位和幅度条件才能实现自激振荡。

在设计反馈网络时，需要考虑其阻抗匹配、相位延迟和滤波等因素。

（3）选择合适的滤波网络：滤波网络可以对输出信号进行滤波，使其满足特定的频率要求。

在选择滤波网络时，需要考虑其通带和阻带的频率范围、衰减系数和群延迟等参数。

2. 实现步骤（1）选择合适的放大器：在本设计中，我们选择了LM741型号的运放作为放大器。

该运放具有高增益、低噪声和稳定的工作特性，适合用于文氏桥振荡电路的设计。

（2）设计合适的反馈网络：在本设计中，我们选择了一个由两个电容和两个电阻组成的反馈网络。

该反馈网络可以实现相位延迟和阻抗匹配，满足文氏桥振荡电路的自激振荡条件。

文氏电桥振荡电路原理一、引言文氏电桥振荡电路是一种常见的正弦波振荡电路，其原理是通过文氏电桥的平衡条件，使得反馈网络中的信号形成正反馈，从而实现振荡。

本文将详细介绍文氏电桥振荡电路的原理。

二、文氏电桥简介文氏电桥是由美国物理学家奥斯汀·福特·文氏于1920年发明的一种用于测量电阻和容抗值的仪器。

它由四个分别为R1、R2、C1和C2的元件组成，如图1所示。

图1 文氏电桥当该电桥中两个对角线上的节点具有相同的电势时，即满足平衡条件时，可以得到以下公式：R1C1 = R2C2三、文氏振荡器原理文氏振荡器由放大器和反馈网络组成。

放大器将输入信号进行放大后，送入反馈网络中。

在反馈网络中，信号会经过一个相位移动，并与放大器输出信号相加。

如果反馈网络中的相位移动为360度，则输出信号与输入信号相位差为0度，即形成了正反馈。

图2 文氏振荡器在文氏电桥振荡电路中，反馈网络由两个电容C3和C4组成，如图3所示。

图3 文氏电桥振荡电路当文氏电桥平衡时，有：R1C1 = R2C2又因为：C3 + C4 = C1 + C2所以可以得到：R1R2 = (C1 + C2)(C3 + C4)当文氏电桥不平衡时，输出信号将会被放大并送回反馈网络中。

如果反馈网络中的相位移动为360度，则输出信号与输入信号相位差为0度，即形成了正反馈。

在这种情况下，输出信号将会继续增大，直到放大器达到饱和状态或者其他非线性效应出现。

四、工作原理文氏电桥振荡电路的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 初始状态：文氏电桥处于平衡状态，没有输入信号。

2. 扰动状态：当有微小的扰动输入时，文氏电桥将不再平衡。

这个扰动可以来自于任何一个元件的微小变化。

3. 放大器放大：扰动信号被放大器放大，并送入反馈网络中。

4. 相位移动：扰动信号在反馈网络中经过一个相位移动。

5. 正反馈：如果反馈网络中的相位移动为360度，则输出信号与输入信号相位差为0度，即形成了正反馈。

RC文氏电桥振荡电路原理分析这有个例子，如下：咋一看有点傻眼了，这2个二极管是干啥的，莫大疑问，需要仔细分析原理，首先既然是振荡电路需满足起振条件如图（图中都为向量）：图中向量A=Uo/Ui ；F=Uf/Uo起振条件:|AF|>1且Ui 与Uf同相位，这样才能自激励当起振后又需要|AF|=1，才能稳定振荡（也就是Ui =Uf），而UA741CD是个高增益运放，把电路先做简化然后推导分析，简化如下：当此网络发生谐振时虚部为零即：此为谐振角频率如果取R1=R2=R，C1=C2=C，那么F的模如下：F的相角如下：当选频正反馈网络谐振时正反馈系数|F|=1/3，由起振条件|AF|>1 ，需要负反馈网络组成的闭环增益大于3即而起振后应该Au=3，所以需要R3/R4分别是负温度系数热敏电阻和正温度系数热敏电阻，如果不用热敏电阻，有啥办法到稳定后让放大倍数减小呢?我们先把例子中的电路改成这样：这时Au=11倍看波形已经限幅了如图，而且很容易起振：如果把R3改成30k，Au=4倍看看波形如何：如果把R3改成21k，Au=3.1倍看看波形如何：如果把R3改成20k，Au=3倍看看波形永远不会起振的，如果我们想个办法起振时候为4倍，而起振完成后变成稍稍小于3倍，不就不在限幅也能起振如下图：很明显起振时候Au=4，而起振后由于二极管导通R2//R3=18.9K，得Au≈2.89倍，得到波形如下：而例子中也是这个原理，如果运放是单电源又该咋办呢，就需要抬一下直流电平更改如下：R4//R7=R5的值，交流通路就是把V2和C3短路即可原理：V2通过R7和R4分压由于2个阻值相等，又由于运放正端输入阻抗无穷大，那么可以认为运放正端的直流电平为V2/2，而负端"虚短"缘故则也为V2/2，从而输出处也为V2/2的直流电平（也可以看出一个电压跟随器，所以负端和输出都为V2/2的直流电平），交流通路就是把R7和R1接地，由于R4//R7=R5，交流通路没变，所以还是满足振荡条件的。