陳亮　施智興

摘 要：選擇正弦波產(chǎn)生電路，一般根據(jù)高低頻率要求、穩(wěn)定性要求以及用處要求等等選擇具體電路。本文分別通過實驗淺析三極管分立元件、555時基模塊和集成運放幾種產(chǎn)生正弦波電路，并對它們做了比較。

關鍵詞：正弦波；三極管電路；555時基模塊；集成運放

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.168

1 三極管RC移項振蕩器

圖1為分立元件RC移項振蕩器，其原理是由C1把三極管TI的集電極信號反饋到RC移相電路上，由于該信號相位與基極進來的信號相位反相（ 180°），信號經(jīng)過三級RC移相電路移相（圖1中一級RC移相約60°），相位被移了2π（ 360°），也就是實現(xiàn)了正反饋，產(chǎn)生了正弦波。

如圖1元件的參數(shù)產(chǎn)生的正弦波頻率為1KHz左右。以下是經(jīng)過實驗得出的結論：（1）當電源電壓減小時，波形幅度減小，頻率變大；當電壓小于7V時，沒波形產(chǎn)生；（2）當R1減小時，波形幅度減小，頻率變大，頻率不穩(wěn)定；（3）當R2減小時，波形幅度減小，頻率變大；（4）當R3減小時，波形幅度增大，頻率變?。唬?）當R5減小時，波形幅度減小，頻率變大；（6）當C2增大時，幅度不變，頻率變小；

R2、R4、R5三個電阻要相同，C1、C2、C3三個電容值也要相同，否則波形不穩(wěn)定。調節(jié)R1可以改變正弦波的頻率，同時也改變波形幅度。此電路分立元件簡單便宜，并且容易起振。但是產(chǎn)生的波形不穩(wěn)定，帶負載能力差。

2 555時基模塊波形產(chǎn)生電路

圖2為555時基模塊的正弦波產(chǎn)生電路。電路原理是：當接通電源Vcc時C2的電壓為0，模塊3腳輸出電位Vo為高電位，此時VCC經(jīng)R1 、R2和R3對C2充電，當Uc2≥2/3Vcc時，Vo翻轉成為低電位，此時模塊7腳與1腳接通，并與地接通，C2經(jīng)R3、R2放電，Uc2下降；當Uc2下降到≤1/3Vcc時，Vo又翻轉成高電位，此時模塊7腳與1腳斷開，C2放電停止，Vcc又經(jīng)R1、R2和R3對C2充電，Uc2又從1/3Vcc上升到2/3Vcc， Vo又從高電位變?yōu)榈碗娢?，周而復始，Vo就是一個脈沖波形（矩形波）。脈沖寬度TL≈0.7（R1+R2+R3）C，脈沖占空TH≈0.7（R2+R3）C，所以脈沖周期。矩形波經(jīng)積分電路后輸出正弦波。該正弦波信號弱、雜波多、不穩(wěn)定、帶負載能力差。調整R3可改變頻率，改變C3、C5可以調整波形失真。

3 集成運放文氏橋正弦波產(chǎn)生電路

運放文氏橋正弦波產(chǎn)生電路如圖3所示。波形由運放U1A產(chǎn)生，其有兩個“橋臂”，R2、R4、R5、R6、D1、D2構成負反饋橋臂，R3、C3并聯(lián)網(wǎng)絡和R1、C2串聯(lián)網(wǎng)絡構成正反饋橋臂，正反饋大于負反饋，電路即產(chǎn)生振蕩，產(chǎn)生正弦波。正弦波頻率為：

該電路產(chǎn)生的正弦波波形失真小，帶負載能力好，可以作為信號源。如果±12V改成±5V，該電路也起振，但幅度減??；如果改成單電源，則起振不了。

4 結束語

通過以上實驗，三種產(chǎn)生正弦波的電路比較如下：（1）RC移項振蕩器對元件要求不高，容易起振。但不穩(wěn)定，帶負載能力差。不能作為電子實驗信號源，但作為學生的入門練手電路卻是個較好的選擇。（2）555時基模塊正弦波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的正弦波幅度小、信號弱、不穩(wěn)定、雜波多、帶負載能力很差，不能作為電子實驗信號源。（3）集成運放文氏橋正弦波產(chǎn)生電路產(chǎn)生的正弦波穩(wěn)定，可以作為電子實驗信號源。但是其需要正負電源，頻率調節(jié)范圍不大，并且元件選擇或者電路焊接稍微不注意，電路就不起振。

參考文獻：

[1]張樹江，王成安.模擬電子技術（基礎篇）（第二版）[M].大連：大連理工大學出版社，2010：149-153.

[2]陳亮，施智興.三極管RC移項振蕩器淺析[J].電子技術與軟件工程，2015（04）：140-141.

[3]陳亮，施智興.555時基模塊波形產(chǎn)生電路淺析[J].科技展望，2015（04）：82-85.

作者簡介：陳亮（1963-），男，海南?？谌耍こ處?，主要從事電工、模電、數(shù)電、太陽能利用技術等教學和職業(yè)教育研究。