穩(wěn)定的超低頻三角波/方波振蕩電路及工作原理分析

電路的功能

文氏電橋所代表的CR調(diào)諧振蕩電路，必須保證振幅穩(wěn)定，所以很難實(shí)現(xiàn)超低頻振蕩，而應(yīng)用CR充放電的振蕩電路振幅由門限電壓確定，振蕩頻率的下限可以降至超低頻，這種電路的振蕩波形為三角波，能產(chǎn)生正弦波，但由于它具有良好的線性，所以可作為掃描信號(hào)源使用。

電路工作原理

本電路由滯后比較器和反相積分器構(gòu)成，充放電的時(shí)間常數(shù)由積分電阻RO及電容器CO確定。可根據(jù)電源接入時(shí)A1輸出為正飽和或負(fù)飽和狀態(tài)來(lái)檢查是否開始振蕩。假如A1輸出正為，D1~D5構(gòu)成的限由電路的電壓為齊納電壓加二極管的正向壓降VF，設(shè)該電壓為VOE。積分器對(duì)+VOH積分，輸出電壓EO=-VOH/CO.R0（V/SEC），很快達(dá)到飽和。正反饋電壓E1=-EO時(shí)，A1的輸出就會(huì)倒相，電壓為-VOL，這里是按R1=R2設(shè)計(jì)的，如果R1R2，EO要更負(fù)時(shí)A1輸出才會(huì)倒相。積分器接著對(duì)-VOL進(jìn)行積分，輸出可得到正的斜率，EO=VOL/EO.R0（V/SEC），當(dāng)-EF=EO時(shí)，A1輸出再次倒相上述過(guò)程連續(xù)進(jìn)行、使振蕩持續(xù)下去。

振蕩頻率FOSE用正、負(fù)積分時(shí)間相加的倒數(shù)表示：

振蕩頻率除與CO、RO的時(shí)間常數(shù)有關(guān)外，還與VOE、VOL有關(guān)，它由限幅器的溫度系數(shù)確定。

最高振蕩頻率與OP放大器的轉(zhuǎn)換速度有關(guān)，當(dāng)SR=10V/US時(shí)，為獲得20VP-P的三角波，須有2US的滯后，最大為T=20US，要提高頻率，就要把OP放大器A1和A2換成調(diào)整型。

應(yīng)用說(shuō)明

本電路可以產(chǎn)生對(duì)稱性良好的三角波，若要產(chǎn)生鋸齒波，則如圖A所示，用隨充電電流極性而變的電阻代替積分電阻ROO便可獲得任意的鋸齒波。

比較器輸出為+VOH時(shí)，二極管D2導(dǎo)通，RO=R2+R4，相反，比較器輸出為-VCL時(shí)，則形成RO=R1+R4的積分電阻。斜率由電阻R4決定，如果基值在2K以下，OP放大器A1的負(fù)載就會(huì)加重，所以要盡量采用大阻值電阻。