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頻率可調(diào)的移相式正弦波發(fā)生器電路設計

時間：2010-12-30 20:41:51

關鍵字：電路設計頻率可調(diào) 正弦波發(fā)生器移相

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[導讀]本電路（見下圖）是一種頻率可調(diào)的移相式正弦波發(fā)生器電路。其頻率穩(wěn)定度通過實際測試為0.002％。該電路性價比高，用很便宜的幾個元件在很寬的頻段內(nèi)。實現(xiàn)頻率連續(xù)可調(diào)。筆者在實驗時將頻段分為低、中、高三個頻段。

本電路（見下圖）是一種頻率可調(diào)的移相式正弦波發(fā)生器電路。其頻率穩(wěn)定度通過實際測試為0.002％。該電路性價比高，用很便宜的幾個元件在很寬的頻段內(nèi)。實現(xiàn)頻率連續(xù)可調(diào)。筆者在實驗時將頻段分為低、中、高三個頻段。用撥動開關進行切換。用雙聯(lián)電位器R8、R9調(diào)節(jié)其阻值，實現(xiàn)了輸出頻率從0.7Hz～60kHz連續(xù)可調(diào)的功能。
      　　該電路采用±15V供電，通過R1l可調(diào)整輸出正弦波的峰峰值。只要U1A的放大倍數(shù)滿足大于l的條件。電路即可產(chǎn)生振蕩。輸出正弦波的峰值，最大可達20V左右。C3、C4、。R8、R9決定輸出頻率。其輸出最高頻率還取決于運放的截止頻率。以下是實際調(diào)試中輸出波形和電容、電位器的參數(shù)值：
      　　低頻段：0.67Hz～42Hz：雙聯(lián)電位器阻值：100kΩ/lOOkΩ）；信號峰-峰值：2l～22V；中頻段：27Hz～1500Hz：雙聯(lián)電位器阻值：100kΩ／100kΩ：信號峰-峰值：19.6～17.8V；高頻段：1.28kHz～60Hz；雙聯(lián)電位器阻值：lOOkΩ／100kΩ：信號峰-峰值：14～15.5V。
      　　下圖電路中A點和B點（輸出）與圖2中的A點和B點的輸出波形卡同對應。
      　　A點為U2A的輸出波形。B點為U3A的輸出波形。從仿真結果不難看出。A點剛好比B點的相位延遲90度，信號經(jīng)過U3A再移相90度后。剛好移相180度。此時B點和U1A輸出的相位剛好相差180度。電路要求C3、R8和C4、R9兩個網(wǎng)絡參數(shù)的值要完全相同才會獲得最理想的波形。由于筆者沒有相關儀器，無法測量正弦波的失真度，但是從軟件仿真和硬件實驗來看，輸出波形還是挺讓人滿意的。
      　　要想實現(xiàn)輸出頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。
      　　就必須同時改變R8、R9的阻值。實驗證明用雙聯(lián)電位器可實現(xiàn)頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。
      　　但由于電位器的固有噪聲在旋動中會有波形跳動的現(xiàn)象，所以電位器的品質(zhì)直接影響著頻率輸出的穩(wěn)定性。
      　　本電路的最高輸出頻率取決于C3、C4、R8、R9選頻網(wǎng)絡的值和運放的響應頻率。由于筆者需求的頻段是lHz～50kHz，所以未實驗本電路的高頻特性。理論上如不考慮運放的響應頻率。改變RC的值?？墒拐袷庮l率工作在幾百kHz左右。