RC振荡电路初学笔记(1)

振荡电路(Oscillator Circuit)是用于产生特定频率和振幅的正弦波形或非正弦波形的电路。整句话有些拗口,简单来说:震荡电路就是可以产生正弦波形的电路。

它需要由三个电路功能单元共同构成:振荡器、放大器、反馈器。

比较简单(元件构成简单且容易手工搭建实现)的是RC相移振荡电路,即RC Phase Shift Oscillator Circuit。例如以下电路,仅需使用电阻和电容,在9V的直流电压源驱动下,便可以产生固定频率的振荡输出(正弦波输出):

上图是网上比较常见的RC Phase Shift Oscillator电路,之所以要先依据网上的电路图模拟一下,目的是看看这个电路的基本电路构成和输出波形。

我之所以对RC振荡电路感兴趣,是因为最近看《半导体史话》,其中提到Jack Kilby设计制作的人类世界上第一块集成电路。他的发明所刊发的论文是 US3138743A,在其中提到了使用集成电路半导体生产工艺制作的几个电路图。在这篇论文所提及的几个应用电路中,最简单、最具代表性的便是RC振荡器。

但是这份发明专利看上去有一些吃力,主要是其中的电路图并不是我熟悉的绘制方法,它对相关电路的画法如下:

经过几天的尝试,我大概画出了它的电路图。这个RC振荡电路和今天比较成熟的振荡电路有一些差异,例如和本文上面所画不同,在Jack Kilby的论文中使用的是PNP放大器、而网络上找到的电路图多是使用NPN做为放大器,或者在今天更多的则是使用MOS管、或直接使用放大器作为核心放大部分。

不过具体使用什么核心器件进行放大,本质上都是相似的。我想只要对其中一个细致深入的学习明白,其他的相似电路也就能够较快掌握了。所以接下来,我将对这个电路进行更详细的研究、学习。

3 thoughts on “RC振荡电路初学笔记(1)”

Leave a Reply