RC文氏电桥振荡电路知识分享

实验五：RC文氏电桥振荡器本实验是关于RC文氏电桥振荡器的实验，主要进行了电路搭建、调试及实验数据的采集和分析，达到了理论与实践相结合的效果。

实验原理RC文氏电桥振荡器是一种简单而重要的电子电路，其原理基于铁电效应和RC振荡。

其基本结构组成如下图所示：RC文氏电桥振荡器是一个以RC电路为电源，通过电桥调整回路带负反馈的振荡器。

因为回路带负反馈，在理想情况下，通过电桥调整回路的频率和放大系数可以使正反馈系数为零，系统能够稳定振荡。

而回路带有负反馈，振荡时由于阻尼作用，能量衰减，因此保证振荡的稳定性。

实验器材主要实验器材包括：RC文氏电桥振荡器、万用表、示波器、频率计等。

实验步骤实验中我们采用了以下步骤：1. 搭建RC文氏电桥振荡器电路，并初步调试，确定谐振频率和振幅值。

2. 用示波器观察振荡波形，观察系统是否精确地稳定振荡。

3. 使用万用表测量各个元件的电阻值，计算谐振频率和放大系数的理论值，和实际测量值进行比较，分析误差的来源。

4. 使用频率计，测量振荡器输出频率，和计算得到的理论值进行比较。

实验结果实验中，我们搭建了RC文氏电桥振荡器电路，在逐步调试之后确定谐振频率约为1800Hz，振幅值约为5V。

我们使用示波器观察振荡波形，结果发现系统能够精确地稳定，没有出现明显的幅度变化和频率漂移。

本实验通过搭建RC文氏电桥振荡器电路，调试参数，观察波形，测量数据等步骤，成功地实现了RC文氏电桥振荡器的稳态输出。

实验中发现，RC文氏电桥振荡器具有谐振频率和振幅的稳定性，这得益于电桥带负反馈的作用，通过电桥调整回路的频率和放大系数，使系统能够稳定振荡。

实验中，我们还发现实际测量值和理论值相符合，但存在一定误差，误差来源主要有元器件参数的实际偏差和线路布线误差，这启示我们在实际项目中，需要做好元器件的选择和电路布线的设计，以保证实际电路的性能。

总之，本实验对于理解RC文氏电桥振荡器的原理和稳态输出具有重要的意义，对于相关领域的学习和实践具有一定的参考价值。

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、问题简介山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R1二13kQ,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山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山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）山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。

—II—CZ]_□+一C J?=10kQ==C=0 01|.iF L------------- 1 --------- o -图3文氏选频网络图中是运放的输出量，Uf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Uf 同相。

那么，当信号频率很低时，有»R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，可以得岀Uf的相位滞后的相位儿乎-90度。

所以，在信号频率山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。

山反馈系数jsC HR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F- -------- \———3 + J （Z._A ） f Q f 为了使反馈的量足够大，要求F 的模尽可能大，苗上面的关系式不难得到, 当/ = /（!时，F 的模有最大值\F\=-同时为了能够起振，乂要求电路的电压放大倍数A 与反馈系数F 之间满足关 系HF|>1这就要求八1 +仅>3整理得到R f > 27?, = 30KGfo =2TT RC也就是说，Rf的最小值是30KQ,事实上，应略大于这个值。

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。

rc文氏电桥振荡电路1. 引言RC文氏电桥振荡电路是一种常见的电子电路，可以产生稳定的振荡信号。

它由RC网络和文氏电桥组成，通过反馈机制实现自激振荡。

本文将深入探讨RC文氏电桥振荡电路的原理、特点、设计方法及应用。

2. RC文氏电桥振荡电路原理2.1 RC网络RC网络是由电阻(R)和电容(C)组成的网络，它可以作为振荡电路的基础组成部分。

当电容充电或放电时，可以产生变化的电压信号。

RC网络可以通过调节电阻和电容的数值来改变振荡频率和振幅。

2.2 文氏电桥文氏电桥是一种平衡交流电桥，由一个电感(L)和两个电容(C1和C2)组成。

当桥路平衡时，可以产生稳定的交流信号。

文氏电桥是常用的振荡电路中的重要部分，通过调节电感和电容的数值可以改变桥路的平衡条件。

2.3 自激振荡原理RC文氏电桥振荡电路是一种自激振荡电路，它基于反馈机制实现振荡。

当桥路发生微小的不平衡时，由于反馈作用，会引起振荡信号的放大，进而驱动桥路向稳定状态靠近。

通过调节RC网络和文氏电桥的参数，可以实现稳定的振荡输出。

3. RC文氏电桥振荡电路设计方法3.1 选择合适的RC网络根据实际需求和设计目标，选择合适的RC网络。

通过调节电阻和电容的数值可以调整振荡频率、振幅和波形形状。

3.2 优化文氏电桥参数由于文氏电桥的电感和电容可以直接影响振荡频率和稳定性，因此需要进行参数优化。

可以通过改变电感和电容的数值，或者通过添加调节电路来实现。

3.3 确保反馈机制稳定自激振荡电路需要一个稳定的反馈机制来保持振荡的稳定性。

可以通过添加放大器、滤波器或稳压器来实现反馈，确保振荡信号的稳定输出。

3.4 对振荡电路进行调试和测试在设计完成后，需要对振荡电路进行调试和测试。

可以通过测量输出信号的频率、振幅和波形形状来验证设计的有效性。

如果需要，可以进行参数调整和优化。

4. RC文氏电桥振荡电路的应用4.1 信号发生器由于RC文氏电桥振荡电路可以产生稳定的振荡信号，因此可以作为信号发生器使用。

RC桥式振荡电路及工作原理RC桥式振荡电路及工作原理RC桥式正弦振荡电路如下图所示。

其中R1、C1和R2、C2为串、并联选频网络，接于运算放大器的输出与同相输入端之间，构成正反馈，以产生正弦自激振荡。

R3、R W及R4组成负反馈网络，调节R W可改变负反馈的反馈系数，从而调节放大电路的电压增益，使电压增益满足振荡的幅度条件。

为了使振荡幅度稳定，通常在放大电路的负反馈回路里加入非线性元件来自动调整负反馈放大电路的增益，从而维持输出电压幅度的稳定。

图中的两个二极管D1，D2便是稳幅元件。

当输出电压的幅度较小时，电阻R4两端的电压低，二极管D1、D2截止，负反馈系数由R3、R W及R4决定；当输出电压的幅度增加到一定程度时，二极管D1、D2在正负半周轮流工作，其动态电阻与R4并联，使负反馈系数加大，电压增益下降。

输出电压的幅度越大，二极管的动态电阻越小，电压增益也越小，输出电压的幅度保持基本稳定。

为了维持振荡输出，必须让调整电阻R W（即改变了反馈R f ），使电路起振，且波形失真最小。

如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大R f ，如波形失真严重，则应适当减少R f。

改变选频网络的参数C 或R，即可调节振荡频率。

一般采用改变电容C 作频率量程切换（粗调），而调节R作量程内的频率细调。

文- 汉语汉字编辑词条文，wen，从玄从爻。

天地万物的信息产生出来的现象、纹路、轨迹，描绘出了阴阳二气在事物中的运行轨迹和原理。

故文即为符。

上古之时，符文一体。

古者伏羲氏之王天下也，始画八卦，造书契，以代结绳(爻)之政，由是文籍生焉。

--《尚书序》依类象形，故谓之文。

其后形声相益，即谓之字。

--《说文》序》仓颉造书，形立谓之文，声具谓之字。

--《古今通论》(1) 象形。

甲骨文此字象纹理纵横交错形。

"文"是汉字的一个部首。

本义:花纹;纹理。

(2) 同本义[figure;veins]文，英语念为:text、article等，从字面意思上就可以理解为文章、文字，与古今中外的各个文学著作中出现的各种文字字形密不可分。

图2 文氏选频网络R C>>ω190RC 文氏桥振荡电路一、文氏桥振荡电路简介如图所示，将RC 串并联选频网络和集成运放 TL082结合起来即可构成RC 振荡电路。

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，构成电压串联负反馈。

正反馈电路和负 反馈电路构成了文氏电桥电桥。

文氏电桥振荡器的优点是：不仅振荡较稳定，波 形良好，带负载能力强，而且振荡频率在较宽的范围 内能方便地连续调节，输出电压失真也比较小。

二、理论分析与计算1、文氏选频网络（RC 串并联网络）由图1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2所示。

f U •是运放的反馈量， 是输出量。

为了保证振荡的产生，就必须满足f U •与同相位。

因为R1=R2=R ，C1=C2=C ，当频率比较低的情况下，就有此时f U •的相位会超前于 ，当ω趋近于零时，其相位超前接近于。

同理，相反地，当ω趋近于无穷大时，此时f U •的相位会滞后于 接近 90-。

所以在在信号频率由零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。

下面进行定量分析。

o U •oU •o U •o U •图1 文氏桥振荡电路RC 串并联网络的频率特性可表示为令 ,则上式可简化为为了使反馈量足够大，则要求 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也就是说，的最小值是7.96K Ω，事实上，应略大于这个值。

2.当电路产生正弦振荡时，振荡电路中的负反馈根据以上分析可知，RC 串并联网络振荡电路中，只要达到3>•u A ，即可满足产生正弦波振荡的起振条件。

如果u A •的值过大，由于振荡幅度超出放大电路的线性放大范围而进入非线性区，输出波形将产生明显的失真。

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。

RC振荡电路主要有两种类型：RC相移振荡电路和文氏电桥振荡电路。

RC相移振荡电路采用超前移相或滞后移相电路作为选频网络，与反相放大器构成的振荡器。

其电路简单、经济，但稳定性不高，一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。

文氏电桥振荡电路将RC串并联选频网络和放大器结合起来，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。

R1、R接在运算放大器的输出端和反相输入端之间，构成负反馈。

正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电路，运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上。

这种振荡电路的稳定性高、非线性失真小，频率调节方便，性能比RC相移振荡电路好。

以上内容仅供参考，如需更准确的信息，建议查阅相关文献或咨询电子工程专家。

rc文氏电桥振荡电路RC文氏电桥振荡电路是一种常用于信号处理和通讯领域的电路。

该电路由四个电阻和两个电容构成，具有非常高的灵敏度和精度。

本文将对RC文氏电桥振荡电路的原理、特点、应用以及设计方法进行介绍，以期能够为电子工程师和爱好者提供一些参考和指导。

RC文氏电桥振荡电路的原理RC文氏电桥振荡电路是一种能够自产生振荡信号的电路。

其基本原理是利用阻抗匹配条件和反馈机制，将输入信号增强后输出为稳定的正弦波信号。

具体来说，RC文氏电桥振荡电路由四个电阻分别为R1、R2、R3和R4以及两个电容C1和C2构成。

其中，R1和R2形成一个电压分压器，将输入信号Vinput分成两个电压V1和V2。

R3和R4与C2串联成为共振回路，该回路的频率为f0=1/(2πR3C2)。

当电压分压器输出的两个电压相等时，C1和C2之间的电压差为0，则RC文氏电桥处于稳定状态。

此时输出的信号由共振回路自产生，成为和共振回路频率相同的正弦波信号，其振幅由输入信号决定。

特点RC文氏电桥振荡电路具有以下特点：1. 灵敏度高，可以产生稳定的正弦波信号；2. 频率稳定，可以通过改变电容和电阻的值实现对频率的调整；3. 反馈机制有效，可以使输出信号稳定，而不会随着时间的推移而衰减；4. 通用性强，适用于信号处理、通讯、测试等多个领域。

应用RC文氏电桥振荡电路在通讯和信号处理领域有着广泛的应用。

常见的应用包括：1. 信号发生器和频率计，在实验室和测试中常用于产生精确的正弦波信号和测量频率；2. 闪光灯驱动器，在照相机等器材中用于产生闪光灯的高压高频驱动信号；3. 无线电接收机和发送机，在收发机中通常用于产生射频信号；4. 数字时钟和计时器，可以通过RC文氏电桥振荡电路产生精确定时信号。

设计方法RC文氏电桥振荡电路的设计需要考虑到电容和电阻的选择和匹配。

以下是一些可以参考的设计方法：1. 选择合适的电容和电阻，使得RC回路的频率等于所需的输出频率；2. 对于稳定性要求比较高的应用，需要选择高精度的电容和电阻；3. 在电路的反馈路径中添加适当的放大器可以增强信号的稳定性和输出电压的幅度。

文氏电桥振荡电路文章来源：文章作者：发布时间：1970-01-01 字体： [大中小]文氏电桥振荡电路为选频反馈网络的正弦振荡电路，也称为文氏电桥振荡电路，如图Z0820所示。

它由两级共射电路构成的同相放大器和RC串并联反馈网络组成。

由于φA= 0，这就要求RC串并联反馈网络对某一频率的相移φF＝2nπ，才能满足振荡的相位平衡条件。

下面分析RC串并联网络的选频特性，再介绍其它有关元件的作用。

图Z0820中RC串并联网络在低、高频时的等效电路如图Z0821所示。

这是因为在频率比较低的情况下，（1/ωC）>R，而频率较高的情况下，则（1/ωC）<R，前者等效于一节超前型移相电路，后者等效于一节滞后型移相电路。

显然频率从低到高连续变化，相移从90°到-90°连续变化，其中必存在一个中间频率f0，使RC串并联网络的相移为零。

于是满足相位平衡条件。

对此，可进一步作定量分析，由图Z0821（a）得：为调节频率方便，通常取R1 = R2 = R，C1 = C2 = C，如果令ω0＝1/ RC，则上式简化为：可见，RC串并联反馈网络的反馈系数是频率的函数。

由式GS0821可画出的幅频和相频特性，如图Z0822所示。

由图可以看出：当时，的模最大，且|| = 1/3 ，φF＝0；当f大于f0时，||都减小，且φF≠0 。

这就表明RC串并联网络具有选频特性。

因此图Z0820电路满足振荡的相位平衡条件。

如果同时满足振荡的幅度平衡条件，就可产生自激振荡。

振荡频率为：一般两级阻容耦合放大器的电压增益A u远大于3，如果利用晶体管的非线性兼作稳幅环节，放大器件的工作范围将超出线性区，使振荡波形产生严重失真。

为了改善振荡波形，实用电路中常引进负反馈作稳幅环节。

图Z0820中电阻R f和R e引入电压串联深度负反馈。

这不仅使波形改善、稳定性提高，还使电路的输入电阻增加和输出电阻减小，同时减小了放大电路对选频网络的影响，增强了振荡电路的负载能力。