RC振蕩器

只用電阻和電容構成的振蕩器

電子振蕩器主要利用LC儲能電路設計。所謂的LC儲能電路,是由電感電容組成用來在振蕩過程中儲存能量的電路。但是電子振蕩器不一定要使用電感,而在振蕩電路中的頻率選擇部分可以只用電阻和電容構成。這種只用電阻和電容構成的振蕩器稱為RC振蕩器。

分類


RC振蕩器,依輸出波型是否為正弦波,可區分為弦波振蕩器與非正弦波振蕩器。

弦波振蕩器


RC橋式振蕩電路
RC橋式振蕩電路
主要有兩種架構:其中一種稱為Wien-Bridge振蕩器(也有人認為應該拼成"Wein-Bridge),這種電路中有兩組RC電路,其中一組是串聯的RC電路,另一組是並聯的RC電路。Wien-Bridge電路一般用在音頻訊號產生器,因為它很容易稱用兩段式的可變電容調整輸出訊號的頻率。惠普公司的原型HP200音頻振蕩器就是使用Wien-Bridge振蕩器。
另一稱架構稱為"雙T"振蕩器,因為它並聯了兩個"T型"的RC電路。第一個"T型"電路是R-C-R的低通濾波器,第二個"T型"電路是C-R-C的高通濾波器,這兩個電路橋接在一起選擇出振蕩器所需要的頻率。
若是要產生無失真的正弦波,RC振蕩器須要再加上振幅控制。常見的設計只有在回授電路中使用白熾燈,這樣的振蕩器利用了鎢絲的電阻與溫度成正比上升的特性。在燈絲的溫度還不足以發亮之前,這樣的設計運作良好:在回授電路中升高的電壓訊號使得流過燈絲的電流升高,電流量上升使燈絲盪度提高進而使得燈絲的電阻提高,在回授電路中提高的電阻便可以減弱回授訊號的強度,把振蕩器的訊號限制在線性區間(也就是避免產生截波)。惠普的HP200型振蕩器就採用了這種技術。
更精密的振蕩器會量測輸出訊號的大小做為回授以控制振蕩器中壓控放大器的增益。若是振幅偵測的頻率響應是完全水平的,則振幅負回授的設計可以確保不論設定工作在任何輸出頻率下振蕩器的輸出訊號固定振幅。

非正弦波振蕩器


不少RC振蕩器輸出的訊號不是弦波,復振器便是其中的一種,555振蕩電路則是另一種。許多非正弦波RC振蕩器只使用一組RC電路。
RC振蕩器
RC振蕩器