元件的振荡器能够得到良好的频率稳定性和波形，这种振荡器称为RC或者相移振荡器。

  RC振荡器是一种正弦振荡器，用于在线性电子元件的帮助下产生正弦波作为输出。RC振荡器包括一个反馈网络和一个放大器。

  RC 振荡器的工作原理是利用 RC 网络(如下图所示)提供响应信号所需的相移的电路。

  下图左边的电路显示了单个电阻电容网络，其输出电压“超前”输入电压某个角度小于 90°。

  在纯或理想的单极 RC 网络中，它将产生恰好为 90 °的最大相移，但由于振荡需要 180 °的相移，因此在RC 振荡器设计中一定要使用至少两个单极网络。

  然而，实际上每个 RC 级很难获得准确的 90 °相移，因此我们一定要使用更多级联的 RC 级来获得振荡频率所需的值。

  电路中的实际相移量取决于电阻 (R) 和电容 (C) 的值，在选定的振荡频率下，相位角 ( φ ) 如下公式所示。

  RC振荡器相位公式 其中： X C 是电容的容抗，R 是电阻的阻值，而 ƒ 是频率。

  在上面的简单示例中，已选择R和C的值，以便在所需频率下，输出电压领先输入电压约 60 °的角度，然后每个连续 RC 部分之间的相位角再增加 60 °，从而在输入和输出之间产生 180 ° (3 x 60 ° )的相位差，如下面的矢量图所示。

  通过将三个这样的 RC 网络(如上图右侧)串联在一起，我们大家可以在所选频率下在电路中产生 180 °的总相移，这形成了“RC 振荡器”的基础，也称为相移振荡器，因为相角在通过电路的每个阶段都移动了一定量。

  相移发生在各个 RC 级之间的相位差中。运算放大器电路采取四路IC封装，例如，LM124 或 LM324 等，因此四个 RC 级 也可用于在所需的振荡频率下产生所需的 180 °相移。

  在使用双极晶体管或反相运算放大器配置的放大器电路中，它会在其输入和输出之间产生 180 °的相移。

  如果三级 RC 相移网络作为反馈网络连接在放大器电路的输出和输入之间，则产生所需再生反馈的总相移为：3 x 60 °+ 180 °= 360 ° = 0 °。如下图所示。

  然后，要在 RC 振荡器电路中实现所需的相移，就要使用多个 RC 相移网络。

  基本 RC 振荡器也称为相移振荡器，它使用从电阻电容 ( RC ) 梯形网络获得的再生反馈产生正弦波输出信号。这种来自 RC 网络的再生反馈是由于电容器能够存储电荷(类似于 LC 谐振电路)。

  该电阻电容反馈网络可以如上图所示连接以产生超前相移(相位超前网络)或互换以产生滞后相移(相位延迟网络)结果仍然相同，因为正弦波振荡仅发生在总相移为 360 °的频率。

  通过改变相移网络中的一个或多个电阻或电容，能改变频率，通常这是通过保持电阻器相同并使用 3 组可变电容来完成的。

  因为容抗 (X C ) 随电容变化，由于电容是频率敏感元件，因此频率会发生明显的变化。但是，在大多数情况下要针对新频率重新调整放大器的电压增益。

  如果三个电阻 R 的值相等，即 R 1 = R 2 = R 3 ，并且移相网络中的电容 C 的值也相等， C 1 = C 2 = C 3，则频率由 RC 振荡产生的振荡简单地给出为：

  这是相移电路振荡的频率，上面的简单示例中，级数为 3，因此 N = 3 (√ 2*3 = √ 6 )。对于四级 RC 网络，N = 4 (√ 2*4 = √ 8 ) ，其他的依此类推。

  当用作 RC 振荡器时，运算放大器 RC 振荡器比其双极晶体管振荡器更常见。振荡器电路由负增益运算放大器和产生 180 °相移的三段RC网络组成。相移网络从运算放大器输出连接回其“反相”输入，如下所示。

  由于反馈连接到反相输入，因此运算放大器连接在其“反相放大器”配置中，该配置产生所需的 180 °相移，而RC网络在所需频率(180 °+ 180 °)。

  这种与串联电容器和连接到地 (0V) 电位的电阻器的反馈连接称为相位引线配置。

  我们也能够最终靠简单地改变 RC 组件的位置来创建相位滞后配置，使电阻串联连接，电容连接到地 (0V) 电位，如下图所示。这在某种程度上预示着输出电压滞后于输入电压，由此产生负相角。

  然而，由于反馈分量的反转，相位超前 RC 振荡器的频率输出的原始方程被修改为：

  尽管可以仅将两个单极RC级级联在一起以提供所需的 180 相移 (90 ° + 90 ° )，但振荡器在低频下的稳定性通常很差。

  RC 振荡器最重要的特性之一是其频率稳定性，即它能够在变化的负载条件下提供恒定频率的正弦波输出，通过将三个甚至四个RC级级联在一起(4 x 45 °)，可以大幅度提高振荡器的稳定性。

  通常使用具有四级的RC 振荡器，因为常用的运算放大器采用四路 IC 封装，因此设计一个相对于彼此具有 45 °相移的 4 级振荡器相对容易。

  RC 振荡器是稳定的，并提供形状良好的正弦波输出，其频率与1/RC成正比，因此，使用可变电容时能轻松实现更宽的频率范围。然而，RC 振荡器受限于频率应用，因为它们的带宽受限，无法在高频下产生所需的相移。

  现在需要一个基于运算放大器的3 级 RC 相移振荡器来产生 4kHz 的正弦输出频率，如果在反馈电路中使用 2.4nF 电容，请计算频率确定电阻的值和维持振荡所需的反馈电阻的值，还要画出电路。

  该电路将是一个 3 级 RC 振荡器，因此将由相等的电阻和三个相等的 2.4nF 电容组成。由于振荡频率为 4.0kHz，因此电阻值计算如下：

  运算放大器增益必须等于 29 才能维持振荡。振荡电阻的阻值为6.8kΩ，因此运算放大器反馈电阻R ƒ的值计算如下：

  使用BJT的 RC 相移振荡器如下图所示。该电路中使用的晶体管是放大级的有源元件。晶体管有源区域内的直流工作点可由 Vcc电源电压和 R1、R2、RC 和 RE 电阻设置。

  R1 和 R2 电阻是偏置电阻，它们性能优越，因此对交流电路的运行没影响。此外，由于 RE-CE 的组合可获得微不足道的阻抗，因此对交流操作也没有影响。

  当向电路供电时，噪声电压开始在电路内振荡。在晶体管放大器上，一个小的基极电流放大器产生一个可以相移180° 的电流。

  每当这个信号响应放大器的输入时，它就会再次被移相 180 °。如果环路的增益等于 1，则将产生持续的振荡。

  该电路能够最终靠使用等效交流电路来简化，然后我们大家可以得到如下所示的振荡频率：f = 1/ (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))当 Rc / R

  然而，为满足振荡的条件，三段值应该同时改变。实际上，这是不可能的，因此，RC 振荡器就像固定频率振荡器一样用在所有实际用途。

  可调增益，与任何其他运算放大器电路一样，能够最终靠将反馈电阻设置为适当的值来选择输出增益

  带宽受限，运算放大器的带宽限制了高频下的可用增益，超出单位增益带宽，增益将降至 0 dB 以下

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  及应用 /

  的R1、C1和R2、C2以及负反馈支路中的RF和R’正好组成一个电桥的四个臂，因此这种电路又称为文氏电桥

  电路设计 /

  是一种电子设备，能够产生周期性的电压或电流波形。这些波形可以是正弦波、方波、锯齿波等。 2.

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