分享三个简单的正弦波发生器电路

科技观察员 2023-03-19 22030

描述

　　正弦波发生器实际上是一个正弦波振荡器电路，它产生指数上升和下降的正弦波形。

　　1）高品质正弦波振荡器

　　下面所示的正弦波发生器电路不仅易于构建，而且还提供异常纯净的输出，总噪声和失真水平有效低于0.1%。

　　该设计是围绕运算放大器配置的简单维也纳桥振荡器。

　　然而，该电路由热敏电阻Th1组成，用于稳定电路的闭环增益，其幅度可以产生非常高质量的输出正弦波信号，峰峰值幅度约为2伏。

　　该电路的一个缺点是RA53热敏电阻的存在，它具有有用的自热特性。与普通热敏电阻相比，这种类型的热敏电阻可能要昂贵得多。

　　然而，这种正弦波发生器的简单设计和这种稳定技术的出色正弦波输出可能证明了高成本的合理性。

　　或者，您可以用一个小的 6 V 白炽灯泡代替热敏电阻以获得相同的效果

　　电容C1、C2和电阻R1、R2用于固定输出正弦波的工作频率。这里，电阻R1值可以与R2相同，同样C1和C2也可以具有相同的值。

　　正弦波的频率可以通过以下公式确定

　　频率 = 1/2πCR

　　这意味着，如果工作频率约为1 kHz，则C1和C2可能在4n7左右，R1和R2可以设置为33k。修改电阻或电容允许频率值成相反比例的变化。

　　建议两个电阻的值在几千欧姆和许多兆欧之间。对于电容器，在几pF或更高的范围内的任何值都可以。

　　话虽如此，您不能使用电解或钽元件等极化类型的电容器，实际上这种情况将电容器的值限制在最大值 2.2uF 左右。

　　通过用固定电阻代替R1和R2并串联电位器，可以使正弦波的输出频率可调，并且必须利用双联电位器来确保R1和R2串联值可以组合改变。

　　该电路工作在最低电源电压约6伏，电路可以承受绝对最大36伏。这种简单的正弦波发生器电路可以使用电阻R3和R4产生的中心抽头0V电源，通过双平衡电源高效驱动。

　　如果电路由真正的双电源供电，那么显然，R3 + R4往往是不必要的，可以消除。

　　2）简化正弦波发生器

　　下图显示了另一个正弦波发生器的电路设计，它基本上与以前的设计完全相同。然而，它与增益稳定技术一起工作，该技术不依赖于昂贵的热敏电阻。

　　二极管 D1 和 D2 用于在输出电压高于约 +/-0.5 V 时将放大器的闭环增益降至最低，从而有效地防止电路进入不稳定的振荡模式。这反过来又避免了输出信号出现高削波和失真的可能性。

　　但是，您可能会发现输出正弦波输出信号存在大量失真，这对于需要高质量正弦波的应用来说可能是不可接受的。正弦波信号的输出电平约为500mV RMS。

　　3）使用音频放大器 LM380

　　该电路围绕相移振荡器电路中使用的音频功率放大器器件（IC1）构建。三段相移电路用于在IC1的输出和反相（−）输入之间提供反馈。R2 - C1、R3 - C2 和 R4 - C3 构成三个部分，每个部分在特定频率下提供 60 度相移。因此，在此频率下，三个部分的总相移为180度。在提供的设置下，电路以大约1k5 Hz的频率振荡。

　　这种性质的电路通常应该产生正弦波输出，因为干净的音频音调长时间聆听令人愉快。在这里，这种正弦音复制了由接收器处理时由真实CW（莫尔斯）通信产生的波形。如果放大器的增益只是略微补偿反馈电路中的低效率，则该电路将产生相对纯净的正弦波。

　　这是通过改变R1以通过反馈通道提供所需的损耗水平来实现的。由于缺乏反馈，它在振荡结束点附近后退。C4 和输出插孔插座上的断开连接为扬声器提供输出信号。如果将插头推入输出插座，它会立即关闭扬声器。该装置的输出功率约为 100 mW rms，按下按键时的电流使用量约为 20mA。

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