探究RC文氏電橋振蕩電路原理

這有個例子，如下：

咋一看有點(diǎn)傻眼了，這2個二極管是干啥的，莫大疑問，需要仔細(xì)分析原理，

首先既然是振蕩電路需滿足起振條件如圖（圖中都為向量）：

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(dāng)起振后又需要|AF|=1，才能穩(wěn)定振蕩（也就是Ui =Uf），而UA741CD是個高增益運(yùn)放，把電路先做簡化然后推導(dǎo)分析，簡化如下：

當(dāng)此網(wǎng)絡(luò)發(fā)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，那么

F的模如下：

F的相角如下：

當(dāng)選頻正反饋網(wǎng)絡(luò)諧振時正反饋系數(shù)|F|=1/3，由起振條件|AF|>1 ，需要負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)組成的閉環(huán)增益大于3即

而起振后應(yīng)該Au=3，所以需要R3/R4分別是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻和正溫度系數(shù)熱敏電阻，如果不用熱敏電阻，有啥辦法到穩(wěn)定后讓放大倍數(shù)減小呢?我們先把例子中的電路改成這樣：

這時Au=11倍看波形已經(jīng)限幅了如圖，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倍看看波形永遠(yuǎn)不會起振的，如果我們想個辦法起振時候?yàn)?倍，而起振完成后變成稍稍小于3倍，不就不在限幅也能起振如下圖：

很明顯起振時候Au=4，而起振后由于二極管導(dǎo)通R2//R3=18.9K，得Au≈2.89倍，得到波形如下：

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

R4//R7=R5的值，交流通路就是把V2和C3短路即可

原理：V2通過R7和R4分壓由于2個阻值相等，又由于運(yùn)放正端輸入阻抗無窮大，那么可以認(rèn)為運(yùn)放正端的直流電平為V2/2，而負(fù)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(fù)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，由于R4//R7=R5，交流通路沒變，所以還是滿足振蕩條件的。

仿真結(jié)果如下圖：