頻率和振幅穩定的正弦波輸出電路圖
06-23
電路的功能要求振蕩頻率和輸出電平非常穩定的正弦波振蕩電路,如採用普通CR振蕩電路,很難實現,若採用本電路則可達到這一要求。使用低通濾波器可把方波轉換成正弦波,但波形失真取決於濾波器的截止特性,要想獲得低失真的波形,則要增加濾波器的級數,大幅度衰減高次諧波。
電路工作原理用適當的分頻電路把石英晶體振蕩電路產生的時鐘信號分頻為1KHZ,為減少偶次諧波引起的失真,波形的占空比設定為50%:50%,可直接採用二進位計數分頻器。其他情況則要使用JK-FF或D-FF構成1/2分頻電路輸入2倍的頻率。晶體管TR1是振幅調製電路,用1KHZ的時鐘信號切換控制電壓VAGO,使其產生方波,再用低通濾波器濾除其中的高次諧波。電阻R4和電容器C2用來設定方波上升邊平緩的時間常,假定FO=3~5FO,為了設計準確的濾波器,增加一級緩衝放大器,分離R4和R5。再設定FO=1/2πR4.C2,低通濾波器的Q值為0.1,可構成普通的18DB/OCT濾波器。低通濾波器可採用多種電路方式,這裡採用了多重反饋方式,FO=1KHZ,Q=0.7,基準電阻採用比較高的阻值。
AO為通過增益。如果R4(10K)與R5串聯,則R5≈100K,C2為1/2π*5FO.R4=3183*10的-12次方=3300PF。本電路中即使時間常數有若干偏差:因總體上受GCA控制,所以不會有什麼問題。
濾波器的輸出被理想二極體電路A2進行半波整流,電容器C5將整流輸出平滑,並與基準電壓比較,如果高於基準電平,積分器A3輸出下降使加壓TR1上的VAGO下降。元件的選擇與輸出電平穩定度有關的元件是電阻R3~R12和基準電壓發生電路,用來產生基準電壓的二極體採用禁帶寬的LM336-5.0,以實現穩定。
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