低失真、状态变量式2相振荡电路及工作原理分析

电路的功能

用于音响设备的放大器在进行试验时需要低失真率信号源。近来，用于音响电路的低失真率OP放大器的产品很多。振荡器有失真，测量就受到限制。状态变量电路用途有源滤波器的基本组成部分，如加正反馈，便可成为振荡器。

积分器由2级反相放大器组成，积分器本身产生的高频失真每级平均衰减6DB/OCT，这种电路运用于低失真振荡电路，积分器的输入、输出间相位差为90度，可获得2相振荡输出。

电路工作原理

如果没有正反馈，OP放大器A1只起到反相放大器的作用，积分器A2和A3各有90度的相移，整个电路便会产生360度的相位滞后，环路放大倍数大于1时，电路产生振荡，振荡频率为FO=1/πCO.RO。为了使振荡稳定，将R5与J-FET的漏极-源极电阻TDS串联。

可直接产生正弦波的CR振荡电路需要振幅稳定电路，它是振荡电路的重要组成部分。在OP放大器A1的同相输入端接上由A2输出的并进行分压的反馈电压以控制增益，当输出增大时被分压的电压增大振荡输出振幅就会下降。

二极管D1、D2是全波整流电路、对振荡输出电平进行检测，齐纳二极管D4产生-5V基准电压，串联的地极管D3用来抵消D1、D2正向压降的温度系数。如果没有DS，环境温度上升时，振荡电平就会下降。

OP放大器A4进行比较、误差放大和积分。为了使AGC环路稳定，渡过电阻R9、R10的平均电流和从R11流出的直流电流必须相等。因为从R11流过的电流是恒定的，所以一旦振荡输出电平下降，A4就会积分负的电流，使TR1的门限电压接近零电位，正反馈量增加，使输出电平上升。

A4反馈电路中的电容器C1是积分电容器，它决定AGC环路的响应速度，齐纳二极管D5防止积分器饱和，电压范围为+0.6V~-5V，积分器是一次滞后元件，所以使环路稳定需要较长的时间，R4是为缩短稳定时间而加的超前补偿电阻。如果电阻值太大，就不能去除整流电路中产生的脉动，而且失真率真会增加。

元件的使用

OP放大器A1~A3因与失真率有关，须选用低失真产品。振荡频率稳定度取决于电容器CO的温度系数，如果使用苯乙烯电容，可获得+150PPM/℃的稳定度。D1~D2热平衡后，振幅稳定度取决于齐纳电压的稳定度。如要求稳定度高，可用IC产生基准电压。