頻率可調的移相式正弦波發生器電路設計

本電路（見下圖）是一種頻率可調的移相式正弦波發生器電路。其頻率穩定度通過實際測試為0.002％。該電路性價比高，用很便宜的幾個元件在很寬的頻段內。實現頻率連續可調。筆者在實驗時將頻段分為低、中、高三個頻段。用撥動開關進行切換。用雙聯電位器R8、R9調節其阻值，實現了輸出頻率從0.7Hz～60kHz連續可調的功能。
　　該電路采用±15V供電，通過R1l可調整輸出正弦波的峰峰值。只要U1A的放大倍數滿足大于l的條件。電路即可產生振蕩。輸出正弦波的峰值，最大可達20V左右。C3、C4、。R8、R9決定輸出頻率。其輸出最高頻率還取決于運放的截止頻率。以下是實際調試中輸出波形和電容、電位器的參數值：
　　低頻段：0.67Hz～42Hz：雙聯電位器阻值：100kΩ/lOOkΩ）；信號峰-峰值：2l～22V；中頻段：27Hz～1500Hz：雙聯電位器阻值：100kΩ／100kΩ：信號峰-峰值：19.6～17.8V；高頻段：1.28kHz～60Hz；雙聯電位器阻值：lOOkΩ／100kΩ：信號峰-峰值：14～15.5V。
　　下圖電路中A點和B點（輸出）與圖2中的A點和B點的輸出波形卡同對應。
　　A點為U2A的輸出波形。B點為U3A的輸出波形。從仿真結果不難看出。A點剛好比B點的相位延遲90度，信號經過U3A再移相90度后。剛好移相180度。此時B點和U1A輸出的相位剛好相差180度。電路要求C3、R8和C4、R9兩個網絡參數的值要完全相同才會獲得最理想的波形。由于筆者沒有相關儀器，無法測量正弦波的失真度，但是從軟件仿真和硬件實驗來看，輸出波形還是挺讓人滿意的。
　　要想實現輸出頻率的連續調節。
　　就必須同時改變R8、R9的阻值。實驗證明用雙聯電位器可實現頻率的連續調節。
　　但由于電位器的固有噪聲在旋動中會有波形跳動的現象，所以電位器的品質直接影響著頻率輸出的穩定性。
　　本電路的最高輸出頻率取決于C3、C4、R8、R9選頻網絡的值和運放的響應頻率。由于筆者需求的頻段是lHz～50kHz，所以未實驗本電路的高頻特性。理論上如不考慮運放的響應頻率。改變RC的值。可使振蕩頻率工作在幾百kHz左右。