频率和振幅稳定的正弦波输出电路

频率和振幅稳定的正弦波输出电路

电路的功能

要求振荡频率和输出电平非常稳定的正弦波振荡电路，如采用普通CR振荡电路，很难实现，若采用本电路则可达到这一要求。使用低通滤波器可把方波转换成正弦波，但波形失真取决于滤波器的截止特性，要想获得低失真的波形，则要增加滤波器的级数，大幅度衰减高次谐波。

电路工作原理

用适当的分频电路把石英晶体振荡电路产生的时钟信号分频为1KHZ，为减少偶次谐波引起的失真，波形的占空比设定为50%：50%，可直接采用二进制计数分频器。其他情况则要使用JK-FF或D-FF构成1/2分频电路输入2倍的频率。

晶体管TR1是振幅调制电路，用1KHZ的时钟信号切换控制电压VAGO，使其产生方波，再用低通滤波器滤除其中的高次谐波。电阻R4和电容器C2用来设定方波上升边平缓的时间常，假定FO=3~5FO，为了设计准确的滤波器，增加一级缓冲放大器，分离R4和R5。再设定FO=1/2πR4.C2，低通滤波器的Q值为0.1，可构成普通的18DB/OCT滤波器。

低通滤波器可采用多种电路方式，这里采用了多重反馈方式，FO=1KHZ，Q=0.7，基准电阻采用比较高的阻值。

AO为通过增益。

如果R4（10K）与R5串联，则R5≈100K，C2为1/2π*5FO.R4=3183*10的-12次方=3300PF。

本电路中即使时间常数有若干偏差：因总体上受GCA控制，所以不会有什么问题。

滤波器的输出被理想二极管电路A2进行半波整流，电容器C5将整流输出平滑，并与基准电压比较，如果高于基准电平，积分器A3输出下降使加压TR1上的VAGO下降。

元件的选择

与输出电平稳定度有关的元件是电阻R3~R12和基准电压发生电路，用来产生基准电压的二极管采用禁带宽的LM336-5.0，以实现稳定。

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