Con respecto a un circuito que genera una onda sinusoidal, confirme si el circuito en la imagen a continuación puede generar una onda sinusoidal.
Este es un circuito oscilador típico del puente de Viena (perteneciente al oscilador RC), utilizado para generar ondas sinusoidales.
R1C1 es equivalente a una sección del circuito de cambio de fase principal y R3C2 es equivalente a una sección del circuito de cambio de fase retrasado. Cuando la frecuencia cambia continuamente de baja a alta,
Cambia continuamente de
90° a -90°. Evidentemente debe existir una frecuencia intermedia f0, para que el desfase de la red RC serie-paralelo sea cero. Por lo tanto, se cumple la condición de equilibrio de fases.
En términos de amplitud,
el bucle de retroalimentación negativa
constituye el factor de amplificación del circuito
R2/
R4
+1=4>3, satisfaciendo la condición de equilibrio de amplitud.
Se cumplen las condiciones de equilibrio de fase y amplitud, por lo que
oscilación autoexcitada
se producirá. Frecuencia de oscilación f0=1/(2π*R1*C1).
Cuando R2/R4 es grande, se producirá distorsión por recorte. La amplitud y distorsión adecuadas se pueden obtener ajustando cuidadosamente la relación de R2/R4. (En este ejemplo, R2/R4 es más grande y habrá una distorsión que cambiará a una
onda cuadrada
)
Hice una simulación por la noche. . La condición limitante para que vibre el puente Wen es R2/R4+1=3, o R2/R4=2. Cuanto más grande es R2/R4, más fácil es comenzar a oscilar, pero la amplitud de la forma de onda de salida alcanza rápidamente los rieles superior e inferior, es decir, cuanto más pronunciados son los bordes superior e inferior, más cerca está la salida de una onda cuadrada; Si los voltajes positivo y negativo de la fuente de alimentación están desequilibrados, el lado de voltaje estrecho se cortará primero, de modo que el otro lado quede protegido contra el exceso. En el caso de R2=15K y R4=7K en la figura siguiente, el circuito comienza a oscilar en aproximadamente 1 segundo, pero R2/R4>2, la amplitud final aumenta gradualmente y se recorta.
Para obtener una salida de onda sinusoidal estable, es necesario añadir un circuito estabilizador de amplitud.
Este circuito de estabilización de amplitud de diodo aún introducirá cierta distorsión. Otra forma es agregar un
filtro de paso bajo
más adelante para filtrar los armónicos y seleccionar la
frecuencia fundamental
. reduciendo así la distorsión.
Para situaciones en las que se requiere oscilación de baja frecuencia, puede consultar los parámetros del circuito y los componentes en la siguiente figura. El punto clave es que R2/R4 es ligeramente menor que 2.
R5
Cuanto más grande es, más fácil es oscilar. Se puede eliminar = infinito, pero entonces.
distorsión cruzada
Más evidente. Mantenga R1=R3, C1=C2 coincidente, R1 y R3 se pueden seleccionar dentro de un rango más amplio para ajustar la frecuencia.
A juzgar por su descripción complementaria, el error de parámetro del componente que realmente seleccionó es demasiado grande. Preste atención a probar cada componente utilizado para garantizar que el error del parámetro esté dentro del 5%; la fuga del capacitor debe ser pequeña, y es mejor usar CBB y otros capacitores no polares y de baja pérdida.