OpAmp振荡器电路

学习数学分析电路需要大量的学习和实践。通常情况下，学生通过做大量的例题并对照课本或老师提供的答案进行练习。虽然这很好，但还有更好的方法。

你会学到更多建设和分析真实电路让你的测试设备来提供“答案”，而不是书本或其他人。对于成功的电路构建练习，遵循以下步骤:

1. 在电路结构之前仔细测量并记录所有组分值。
2. 画出待分析电路的原理图。
3. 小心地在面包板或其他方便的介质上构建该电路。
4. 检查电路构造的准确性，沿着每根电线到每一个连接点，并在图上逐个验证这些元件。
5. 数学分析电路，解决所有的电压和电流值。
6. 仔细测量所有电压和电流，以验证您分析的准确性。
7. 如果有任何大量错误（大于几个百分比），请仔细检查电路的施工，然后仔细重新计算值并重新测量。

避免使用741型运算放大器，除非你想挑战你的电路设计技能。有更多通用的运放模型，一般可供初学者使用。我推荐LM324用于直流和低频交流电路，TL082用于涉及音频或更高频率的交流项目。

通常，避免过高或过低的电阻值，以避免仪表“负载”造成的测量误差。我建议电阻器的值在1 kΩ和100 kΩ之间。

节省时间和减少出错可能性的一种方法是，从一个非常简单的电路开始，然后在每次分析后逐步添加组件以增加其复杂性，而不是为每个实践问题构建一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在各种不同的电路配置中重复使用相同的组件。这样，您就不必重复度量任何组件的值。

解释什么巴克豪森标准是用于振荡器电路。如果Barkhausen标准低于1，或者超过1，振荡器电路的性能如何受到影响。

多少度相移必须反馈电路（本示意图中的方框）向信号介绍到信号反相放大器电路摆动?

反馈电路（本示意图中的方框）必须多程度的相移（本文中的方框）介绍该信号，以便将该非反相放大器电路振荡振荡？

这是一个非常常见的opamp振荡器电路，技术上松弛类型：

解释该电路如何工作，以及在点A和B点测量的波形。务必参考RC时间常数在你的解释。

普通的opamp松弛振荡器设计的一个变化是这样的，这使它具有可变占空比的能力:

解释这个电路是如何工作的，以及电位器的刮水器必须向哪个方向移动以增加占空比(opamp输出在V处饱和的时间更多，在-V处饱和的时间更少)。

双重或分割，电源在OPAMP电路中非常有用，因为它们允许输出电压上升，并且在地电位低于地电位之下，对于真正的AC操作。然而，在某些应用中，对于为OPAMP电路提供双电源可能不是实用的或实用性的。在此活动中，您需要能够弄清楚如何使您的双电源电路适应单电源操作。

这类挑战的一个很好的例子是我们熟悉的opamp松弛振荡器，如图所示:

首先，确定我们将发生什么，如果我们只是消除双电源的负部分并尝试在单个电源上运行电路（仅限V和地面）：

然后，修改原理图，以便在双电源之前运行电路以及它的工作。

确定哪种类型的振荡器电路，并写入描述其工作频率的等式：

说明油箱电路的用途(L₁和C₁)，并写出描述其工作频率的方程:

此Wien桥振荡器电路对增益的变化非常敏感。注意该电路中使用的电位计是如何的“修剪器”变种，用螺丝刀可调而不是旋钮或其他手控制：

电位器中这种选择的原因是在电路中进行意外变化，可能更少。如果您构建此电路，您将看到该电位计的设置中的微小变化会产生巨大的输出正弦波质量。有点太大，并且正弦波变得明显扭曲。收益太少，电路完全停止振荡！

显然，对任何实际电路中的微小变化具有如此令人敏感的敏感性，这是预期的一天之后的任何实际电路。这个问题的一个解决方案是添加一个限制网络由两个二极管和两个电阻组成的电路:

有了这个网络，电路增益可以调整到远高于振荡阈值(巴克豪森准则)，而不会像没有限制网络时那样出现过度失真。解释为什么限制网络使这成为可能。

这种有趣的opamp电路产生真正的三相正弦电压波形，其中三个精确：

有了所有的电阻和电容，你可能已经猜到这是一个相移类型的振荡器电路，你会是正确的。在这里，每个并行RC网络提供60度的滞后相移，与反相放大器配置固有的180度相移相结合，每个opamp级产生120度的移相。

推导出这个振荡器电路的工作频率的公式，知道每个并联RC网络的阻抗将有一个相位角-60^o。此外，确定您将获得三个承诺的正弦波在此处的位置。

预测由于以下故障的结果，该弛豫振荡器电路的操作将如何受到影响。独立地考虑每个故障（即一次，没有多个故障）：

电阻R₁失败开放：

电阻器R的焊桥(短)₁：

电容器C₁失败的做空:

电阻器R的焊桥(短)₂：

电阻R_3.失败开放：

对于每一种情况，请解释为什么将发生产生的效果。

识别至少两个不同的组件故障，该故障将导致该振荡器电路的占空比变化：

假设这款LC振荡器停止工作，并且您认为电容器或电感器失败。你怎么检查这两个组件没有使用LCR表?

大多数运算放大器没有能够摆动输出电压轨到轨。大多数人都不会对称地摆动它们的输出电压。也就是说，典型的非轨到轨道opamp可能能够接近比另一个更靠近的电源轨电压;例如当由15 / -15伏的分开供电时，输出在14伏特下饱和，并在-13.5伏的伏特下饱和。

你认为这个非对称的输出范围会对一个典型的弛豫振荡器电路有什么影响，如下面所示，你建议我们如何解决这个问题?

该谐振LC振荡器电路对增益的变化非常敏感。注意该电路中使用的电位计是如何的“修剪器”变种，用螺丝刀可调而不是旋钮或其他手控制：

电位器中这种选择的原因是在电路中进行意外变化，可能更少。如果您构建此电路，您将看到该电位计的设置中的微小变化会产生巨大的输出正弦波质量。有点太大，并且正弦波变得明显扭曲。收益太少，电路完全停止振荡！

显然，对任何实际电路中的微小变化具有如此令人敏感的敏感性，这是预期的一天之后的任何实际电路。这个问题的一个解决方案是添加一个限制网络由两个二极管和两个电阻组成的电路:

有了这个网络，电路增益可以调整到远高于振荡阈值(巴克豪森准则)，而不会像没有限制网络时那样出现过度失真。解释为什么限制网络使这成为可能。