运算放大器RC振荡器电路,RC相移振荡器-KIA MOS管
信息来源：本站 日期：2025-05-15
相移振荡器可以通过使用晶体管或使用运算放大器作为反相放大器来设计，通常用作音频振荡器。在RC相移振荡器中，RC网络产生180度相移，运算放大器产生另一个180度相移，因此产生的波反转360度。除了产生正弦波输出外，它们还用于对相移过程提供重要的控制。
RC相移振荡器电路
相移振荡器是产生正弦波输出的电子振荡器电路。
一个简单的RC相移振荡器提供60度的最小相移。
上图显示了一个单极相移RC网络或梯形电路，它使输入信号的相位偏移等于或小于60度。
理想情况下，RC电路的输出波的相移应该是90度，但实际上它大约是90度。60度，因为电容不理想。
RC网络相位角的计算公式如下：
φ=tan-1（Xc/R）
其中，Xc是电容器的电抗，R是连接在RC网络中的电阻器。
如果我们级联RC网络，我们将获得180度相移。
现在要创建振荡和正弦波输出，我们需要一个有源组件，即反相配置的晶体管或运算放大器。
为什么将运算放大器用于RC相移振荡器而不是晶体管？
使用晶体管构建RC相移振荡器有一些限制：
它仅对低频稳定。
RC相移振荡器需要额外的电路来稳定波形的幅度。
频率精度并不完美，也不能免受噪声干扰。
不利的加载效应。由于级联形成，第二个极点的输入阻抗会改变第一个极点滤波器的电阻器电阻特性。级联的滤波器越多，情况越糟糕，因为它会影响计算的相移振荡器频率的准确性。
由于电阻和电容两端的衰减，每一级的损耗增加，总损耗约为输入信号的1/29。
随着电路在1/29处衰减，我们需要恢复损失。
当我们将运算放大器用于RC相移振荡器时，它起到了反相放大器的作用。最初，输入波已经进入RC网络，因此我们得到了180度的相移。并且，RC的这个输出被馈送到运算放大器的反相端。
现在，我们知道运算放大器在用作反相放大器时会产生180度的相移。因此，我们在输出正弦波中得到了360度的相移。即使在变化的负载条件下，这种使用运算放大器的RC相移振荡器也能提供恒定的频率。
所需组件：
运算放大器IC–LM741
电阻器–（100k–3nos，10k–2nos，4.7k）
电容器–（100pF–3nos）
示波器
电路原理图
使用运算放大器模拟RC相移振荡器
RC相移振荡器提供准确的正弦波输出。在最后的仿真视频中可以看到，我们已经将示波器的探头设置为电路的四个阶段。
在这里，反馈网络提供180度的相移。我们从每个RC网络中获得60度。并且，剩余的180度相移由反相配置中的运算放大器产生。
要计算振荡频率，请使用以下公式：
F=1/2πRC√2N
使用运放的RC相移振荡器的缺点是不能用于高频应用。因为只要频率太高，电容器的电抗就会很低，它会起到短路的作用。
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