基于Opamp构建一个Wien桥式振荡器电路

描述

  振荡器电路是产生指定频率的特定波形的电路。当任何指定应用需要信号源时,这些电路会派上用场。在这里,我使用Opamp构建了一个原始的Wien桥式振荡器,该振荡器的尺寸最小,可为您的电路提供完美的信号源。

  维也纳桥振荡器电路:

  Opamp

  电路工作原理:

  这是一个维也纳桥式振荡器。基本上,它只是一个具有一个正反馈(串联和并联RC网络)和一个负反馈(1.8k电阻,电位计和白炽灯泡)的放大器。其背后的想法是,串联/并联RC网络的精确信号衰减为3倍(-6dB)。这是因为两个网络以相同的频率共振,但一个是低通滤波器,另一个是高通滤波器。每个滤波器在中心频率处具有-3dB。当组合时,衰减变为-6dB。

  为了使其工作,放大器必须具有3(6dB)的精确增益。在低于 3 的任何振荡都不会开始,而在高于 3

的任何振荡时,振荡将上升到截止失真。无论您多么努力,由于半导体的热漂移和电源轨的变化等原因,您永远无法将增益设置为正好3。惠普意识到,你可以用灯泡来稳定振幅。这是因为白炽灯泡具有正热系数(PTC)。这意味着当空闲时,它的电阻很低,当电流开始通过它时,它的电阻会增加。

  让我们追溯振荡器中的过程。使用电位计,您可以将增益设置为略高于3。振荡开始上升,这通常会导致切断,更多的电流开始流过灯泡。随着电流的增加,灯泡的电阻也会增加。这导致负反馈增强,将增益降低到3以下。所以输出开始逐渐消失。随着它的减少,流过灯泡的电流越来越少,它的电阻也开始下降。这导致负反馈减弱,随后增益高于3。所以输出开始上升。这个循环一直持续到达到平衡状态并且输出稳定为止。

  这种方法的几个优点是,由于灯泡的时间常数(Tau)比振荡低得多,它引起的失真远低于任何其他类型的稳定。这是因为其他类型的试图在波的每个周期中强制执行校正,在每个波中引入失真。这种方法在低得多的时间常数(几赫兹)下强制校正,因为灯丝需要时间来加热和再次冷却。另一个明显的优势是在很宽的电源电压范围内具有稳定性。

  缺点之一是,如果您想要各种各样的频率,则需要在电路中采取一些预防措施,否则您需要重新调整负反馈以获得最佳失真。

  输出波形:

  Opamp

  注意:

  使用的运算放大器是IC 741。

  您可以使用在圣诞树或任何其他装饰灯中找到的小灯

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