頻率和振幅穩(wěn)定的正弦波輸出電路工作原理簡(jiǎn)介

電路的功能

要求振蕩頻率和輸出電平非常穩(wěn)定的正弦波振蕩電路，如采用普通CR振蕩電路，很難實(shí)現(xiàn)，若采用本電路則可達(dá)到這一要求。使用低通濾波器可把方波轉(zhuǎn)換成正弦波，但波形失真取決于濾波器的截止特性，要想獲得低失真的波形，則要增加濾波器的級(jí)數(shù)，大幅度衰減高次諧波。

電路工作原理

用適當(dāng)?shù)姆诸l電路把石英晶體振蕩電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)分頻為1KHZ，為減少偶次諧波引起的失真，波形的占空比設(shè)定為50%：50%，可直接采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)分頻器。其他情況則要使用JK-FF或D-FF構(gòu)成1/2分頻電路輸入2倍的頻率。

晶體管TR1是振幅調(diào)制電路，用1KHZ的時(shí)鐘信號(hào)切換控制電壓VAGO，使其產(chǎn)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(lái)設(shè)定方波上升邊平緩的時(shí)間常，假定FO=3~5FO，為了設(shè)計(jì)準(zhǔn)確的濾波器，增加一級(jí)緩沖放大器，分離R4和R5。再設(shè)定FO=1/2πR4.C2，低通濾波器的Q值為0.1，可構(gòu)成普通的18DB/OCT濾波器。

低通濾波器可采用多種電路方式，這里采用了多重反饋方式，F(xiàn)O=1KHZ，Q=0.7，基準(zhǔn)電阻采用比較高的阻值。

AO為通過(guò)增益。

如果R4（10K）與R5串聯(lián)，則R5≈100K，C2為1/2π*5FO.R4=3183*10的-12次方=3300PF。

本電路中即使時(shí)間常數(shù)有若干偏差：因總體上受GCA控制，所以不會(huì)有什么問(wèn)題。

濾波器的輸出被理想二極管電路A2進(jìn)行半波整流，電容器C5將整流輸出平滑，并與基準(zhǔn)電壓比較，如果高于基準(zhǔn)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(wěn)定度有關(guān)的元件是電阻R3~R12和基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，用來(lái)產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓的二極管采用禁帶寬的LM336-5.0，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。