文氏电桥振荡电路及工作原理详解

一般讲，文氏电桥振荡电路所产生的正弦波优于移相式电路。获得20HZ~50KHZ的正弦波常采用文氏电桥振荡电路。
从理论上讲，满足振荡条件后，振荡幅值可固定在某一定值上。但由于温度等环境条件的变化，会使振荡条件遭受破坏，电路不是停振就是振荡波形严重失真，所以，基本文氏电桥振荡电路要达到实用目的，还必须采用自动稳幅措施。
图5.3-27B是热敏电阻自动稳幅的振荡电路。电路用具有负温度系数的热敏电阻R1代替图5.3-27A电路中负反馈回路电阻RF2。其工作原理是：当振幅增大时，流过RT的电流增大，温度升高，RT值随之而减小，使负反馈深度加深，从而达到稳幅目的。
图5.3-27为二极管自动稳幅振荡电路，电路利用二极管的非线性，在UO幅度增大时，其正向电阻减小，从而使负反馈深度加深，迫使UO幅度减小，以此达到稳幅目的，这种电路的输出阻抗比较大，故后面应接缓冲级或输入阻抗较高的电路。
图5.3-27D是应用JFET（结型场效应管）作为可变电阻进行稳幅的文氏电桥振荡电路，通常JFET处于导通状态，当输出电压幅度增大时，经二极管CD整流的电压增大，JFET反偏增大，其漏源间电阻变大，负反馈量增大，从而起到稳幅作用。该电路的振荡频率为1KHZ，输出幅度UP-P=8V。
图5.3-27A示出了一个用运放和文氏电桥组成的基本振荡电路。

运放A和负反馈回路电阻RF1、RF2组成基本放大环节，正反馈网络由文氏电桥两臂R1、C1和R2、C2组成。电路工作原理图同5.3-23。振荡条件和振荡频率分别为实际应用中，

从基本文氏电桥振荡电路的振幅条件式5.3-1）可以看出，若要对其频率进行调节而又不破坏振荡的振幅条件，则必须对正反馈回路中的两只电阻R1、R2或两只电容C1、C2按比例进行同步调节，这使调节很不方便。采用图5.3-27E电路，则只需改变一只电阻（R1）的阻值就能实现频率的调节。经分析，当取RF1=RF2=RF3=R2=R及C1=C2=C时，电路振荡的振幅条件和工作频率分别为


式（5.3-2）表明，无论R1及R取何值，图5.3-27E电路总可以满足振荡的振幅条件，且F0随R1变化。这样就可以通过调节R1的阻值改变F0，而又不破坏振幅条件，使频率调节十分方便。电路中电位器RW2和二极管VD1、VD2组成自动稳幅电路。
图5.3-27F为一甚低频桥式振荡电路。在一般的RC桥式电路中，并联的RC网络和运算放大器的输入端是并联的，碍于输入阻抗的影响，不能取过大R值；在这里，RC并联网作为A1的反馈回路，这大大增大了从RC并联网络看过去的阻抗，故而可以选用较大的R值，这样一来，对A1而言，它的增益为1，为满足零相移条件，需附加反相放大吕A2，A2的增益应在3左右。按图中所标的数值，电路的工作频率低达0.001HZ，其输出正弦波的非线性失真约为0.3%，是相当小的。