精密幅度穩定的低失真正弦波振蕩器的設計

　　圖1示出1個簡單的振蕩器電路，它是由1個Wein橋振蕩器核心和1個幅度穩定回路組成的。Linear公司的LT1632高速低失真放大器和正反饋RC網絡產生振蕩。由LTC1968RMS-DC振蕩器、LTC2054緩沖器和LTC1632誤差放大器構成的負反饋回路控制正弦波的幅度和幅度穩定度。

圖1 精密幅度穩定的低失真正弦波振蕩器電路

　　振蕩頻率為1/(2πrc)，其中R和C是放大器的正反饋元件。負反饋網絡的衰減大約為3，這與正反饋網絡的衰減匹配。2N4338JFET做為可變電阻器，其電阻根據柵—源極電壓偏置而變化。改變JFET偏置，調節振蕩器增益，即調節總正弦波信號的幅度。此電路的導通和幅度穩定時間由LTC1968的穩定時間控制，對于0.01?F平均電容器，此穩定時間一般為1mS。

　　LTC1968精確地測量LT1632輸出正弦波的RMS幅度并給定對應于正弦波RMS電平的DC輸出。輸入端的電阻衰減器使LTC1968在高達3VRMS輸出正弦波時能保持在≤1VOUT(DC)低誤差范圍。為了最小的誤差，LTC2054緩沖LTC1968的輸出，而LT1632誤差放大器比較正弦波的RMS電平與所希望RMS幅度的VRMS。

　　誤差放大器控制JFET的柵-源電壓偏置來相應地調制幅度。JFET柵極處的10K-11.5K電阻衰減器補償JFET的溝道效應，溝道效應將會導致惡劣的電路諧波失真。正弦波的輸出幅度是：

VOUT(RMS)=3×VRMS，0V≤VRMS≤1V

　　用HP公司的3589A頻譜分析儀測量此電路(100KHz)的諧波失真，在1VRMS正弦波輸出是：-92dBc(0.0025%)。幅度穩定度優于-60dBc(0.1%)。用2VRMS輸出，此電路稍微降低點性能：-80dBc(0.01%)諧波失真和-55dBc(0.18%)幅度穩定度。

　　LTC1968在頻率小于1%絕對誤差(不依賴于電路的幅度穩定度)下可測量高達500KHz的正弦波幅度。LTC1968高達15MHz帶寬，使得用此電路產生更高頻率的正弦波是可能的。