【文章內(nèi)容簡介】 雙連電容器來調(diào)節(jié)振蕩電路的頻率 [8]，即保證 R=R1 = R2， C=C1 = C2始終同步跟蹤變化，于是改變文氏橋 RC 振蕩電路的頻率時，不會影響反饋系數(shù)和相角，在調(diào)節(jié)頻率的過程中，不會停振，也不會使輸出幅度改變。 根據(jù)振蕩條件丨 AF 丨＞ 1，在諧振時，放大電路的 電壓增益 應該 Au=3。 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的反饋信號加在運算放大器的同相輸入端，運算放大器的電壓增益由 R3 和 R4確定，是電壓串聯(lián)負反饋，于是應有 3143uf ??? RRA （ 46） 振蕩的建立和幅度的穩(wěn)定 （ 5）振蕩的建立 所謂振蕩的建立，就是要使電路自激，從而產(chǎn)生持續(xù)的振蕩輸出。由于電路中存在噪聲，噪聲的頻譜分布很廣，其中也包括 f0及其附近一些頻率成分。由于噪聲的隨機性，有時正有時負，有時大一些有時小一些。為了保證這種微弱的信號，經(jīng)過放大通過 正反饋的選頻網(wǎng)絡(luò)，使輸出幅度愈來愈大，振蕩電路在起振時應有比振蕩穩(wěn)定時更大一些的電壓增益，即丨 AF 丨＞ 1，所以 Au f＞ 3， 丨 AF 丨 ＞ 1 稱為起振條件。 德州學院 2021 屆 電子信息工程專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 11 （ 6）通過熱敏元件穩(wěn)定輸出幅度 加入 R R4支路，電路是串聯(lián)電壓負反饋，其放大倍數(shù) 3143 ???RRAuf 。若 Au f始終大于 3，振蕩電路的輸出會不斷加大，最后受電路中非線性元件的限制，使振蕩幅度不再增加，但振蕩電路的輸出會產(chǎn)生失真。所以應該在起振時使 Au f＞ 3，而當振起來以后，應使 Au f=3。解決這個問題必須要 自動地改變運算放大器的增益，起振時，增益大于 3，起振后增益穩(wěn)定在 3。決定運算放大器增益的是 R3和 R4，例如我們通過圖 44 電路中的 R4來調(diào)節(jié)增益。 R4是具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻，起振前其阻值較小，使 Au f＞ 3。當起振后，流過 R4 的電流加大， R4 的溫度升高阻值加大，負反饋增強以控制輸出幅度，達到振蕩穩(wěn)定狀態(tài)時 , 1,31,3 ??? AFFAuf。若熱敏電阻是負溫度系數(shù)，應放置在 R3的位置。 圖 44 用熱敏電阻保證電路起振 二 、 RC 振蕩器電路 及參數(shù)計算 ??? k321 RR，?CCnF 12210 2 1 CCRRf ??振蕩頻率為 ： f=1/(2π11CR)≈ 德州學院 2021 屆 電子信息工程專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 12 圖 45 RC 振蕩器電路 圖 46 RC 振蕩器電路仿真結(jié)果 三 、漆包線自繞線圈 如圖 47 的探頭和 C， 組成 LC 選頻網(wǎng)絡(luò) ， 其頻率與 RC 振蕩電路的頻率相同 ， 都為。 振蕩電路的輸出波形經(jīng)電阻分壓后輸出 ； 當未探測到金屬時 ， 輸出 5v 左右的正弦波 ,當探測到金屬時 ， 電感量發(fā)生變化 ,致使 LC 選頻網(wǎng)絡(luò)失諧 ,其阻抗減小 ， 從而輸出波 德州學院 2021 屆 電子信息工程專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 13 形幅度減小 ， 產(chǎn)生一個電壓差。逐級傳送到后級電路，從而使后級電路產(chǎn)生一個變化。這種變化發(fā)生時，我們就認為，探測到金屬了。 其中探頭的制做：我們選取用直經(jīng)為 銅芯漆包線 ， 繞成直線 10cm 的圓形線圈 30 匝左右。其 LC 諧振頻率為 21k 左右 圖 47 LC 選頻網(wǎng)絡(luò) 二極管包絡(luò)檢波 電路 （ 1）原理電路及工作原理 圖 48 是二極管峰值包絡(luò)檢波器的原理電路。它是由輸入回路、二極管 VD 和 RC 低通濾波器組成 。在該電路中一般要求輸入信號的幅度在 以上，所以二極管處于大信號工作狀態(tài)，又稱為大信號檢波電路。 RC??01? RC???1 (47) 漆包線自繞電感探頭 德州學院 2021 屆 電子信息工程專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 14 式中 ， ωc 為輸入信號的載頻 ， 在超外差接收機中則為中頻 ωIΩ 為調(diào)制頻率。在理想情況下 ,RC 網(wǎng)絡(luò)的阻抗 Z 應為 0)( 0??Z RZ ??)( (48) 圖 48 二極管峰值包絡(luò)檢波器 (a) 原理電路 (b)二極管導通 (c)二極管截止 （ 2）輸入電阻 iR 檢波器的輸入阻抗包括輸入電阻 iR及輸入電容 iC， 如圖 49 所示。輸入電阻是輸入載波電壓的振幅mU與檢波器電流的基頻分量振幅 1I之比值 ， 即1IURi m? (49) 輸入電阻是前級的負載 ， 它直接并入輸入回路 ， 影響著回路的有效 Q 值及回路阻抗。由式 (49)， 有 )cossin( ??? ??? Di g (410) 當DRg≥50 時 ， θ 很小 ， sinθ≈θθ3/6， cosθ≈1θ2/2， 代入上式 ， 可得 RURU ci222m ? 2Ri?R (411) 德州學院 2021 屆 電子信息工程專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 15 圖 49 檢波器的輸入阻抗 （ 3）檢波器的失真 1)惰性失真 在二極管截止期間 ， 電容 C 兩端電壓下降的速度取決于 RC 的時常數(shù)。 了避免產(chǎn)生惰性失真 ， 必須在任何一個高頻周期內(nèi) ， 使電容 C 通過 R 放電的速度大于或等于包絡(luò)的下降速度 ， 即ttUtu ????? )(0 如果輸入信號為單音調(diào)制的 AM 波 ， 在 1t時刻其包絡(luò)的變化速度為 1s i n)t( 1 tmUtU mtt ?????? ? （ 412） 二極管停止導通的瞬間 ， 電容兩端電壓 Cu近似為輸入電壓包絡(luò)值 ， 即 ）（ tmcos1u m ??? U。從 1t時刻開始通過 R 放電的速度為 RC ttmRCttc etmURCeu 11 )c os1(1t 11???? ???????????? （ 413） 將上 2 個式代入可得 1c o s1 sin 11 ??? ?? tm tRCmA （ 414） 實際上 ， 不同的 1t，)t(U和u的下降速度不同 ， 為避免產(chǎn)生惰性失真 ， 必須保證 A 值最大時 ， 仍有max≤1。故令1ta d/d=0， 得 mt ???1cos 代入式中 ， 得出不失真條件如下 : mmRC ??? 21 德州學院 2021 屆 電子信息工程專業(yè)