文氏电桥振荡器

另一种流行的音频振荡器是文氏电桥振荡器电路。它之所以被广泛使用,主要是因为它具有重要的特性。该电路不受电路波动环境温度的影响。

该振荡器的主要优点是频率可以在 10Hz 到 1MHz 左右的范围内变化,而 RC 振荡器的频率则不会变化。

构造

文氏电桥振荡器的电路构造如下。它是一个带有 RC 桥式电路的两级放大器。桥式电路有 R1C1、R3、R2C2 臂和钨丝灯 Lp。电阻 R3 和灯 Lp 用于稳定输出幅度。

以下电路图显示了文氏电桥振荡器的布置。

维恩电桥结构

晶体管 T1 用作振荡器和放大器,而另一个晶体管 T2 用作反相器。反相器操作提供 180o 的相移。该电路通过 R1C1、C2R2 向晶体管 T1 提供正反馈,并通过分压器向晶体管 T2 的输入提供负反馈。

振荡频率由桥的串联元件 R1C1 和并联元件 R2C2 决定。

$$f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{R_1C_1R_2C_2}}$$

如果 R1 = R2 且 C1 = C2 = C

那么,

$$f = \frac{1}{2\pi RC}$$

现在,我们可以将上述电路简化如下 −

简化的维恩电桥

振荡器由两级 RC 耦合放大器和一个反馈网络组成。R 和 C 并联组合两端的电压馈送到放大器 1 的输入端。通过两个放大器的净相移为零。

将放大器 2 的输出连接到放大器 1 以提供振荡器信号再生的通常想法在这里不适用,因为放大器 1 将在很宽的频率范围内放大信号,因此直接耦合会导致频率稳定性较差。通过添加维恩电桥反馈网络,振荡器变得对特定频率敏感,从而实现频率稳定性。

操作

当电路接通时,桥式电路产生上述频率的振荡。两个晶体管产生 360o 的总相移,从而确保适当的正反馈。电路中的负反馈确保恒定输出。这是通过对温度敏感的钨灯 Lp 实现的。其电阻随电流增加。

如果输出幅度增加,则会产生更多电流并实现更多负反馈。因此,输出将返回到原始值。而如果输出趋于下降,则会发生反向动作。

优点

文氏电桥振荡器的优点如下 −

  • 该电路提供良好的频率稳定性。

  • 它提供恒定的输出。

  • 电路的操作相当简单。

  • 由于有两个晶体管,总增益很高。

  • 振荡频率可以轻松改变。

  • 通过用热敏电阻替换 R2,可以更准确地保持输出电压的幅度稳定性。

缺点

文氏电桥振荡器的缺点如下 −

  • 该电路无法产生非常高的频率。

  • 电路构造需要两个晶体管和一些元件。