运算放大器多谐振荡器电路分析-KIA MOS管
运算放大器多谐振荡器
通过将正弦输入替换为跨运算放大器输出的RC定时电路，我们可以进一步将周期波形转换为矩形输出这一想法。这次，我们可以使用电容器的充电电压Vc来改变运算放大器的输出状态，而不是使用正弦波形来触发运算放大器。
运算放大器多谐振荡器电路
那么它是怎样工作的。首先，假设电容器已完全放电，并且运算放大器的输出在正电源轨处饱和。电容器C开始通过电阻R从输出电压Vout充电，其速率由其RC时间常数确定。
从有关RC电路的教程中我们知道，电容器希望在五个时间常数内完全充电到Vout的值（即+ V（sat））。
但是，一旦运算放大器反相（-）端子上的电容器充电电压等于或大于非反相端子上的电压（运算放大器的输出电压在电阻R1和R2之间分配的分压），则电容输出将改变状态并被驱动至相对的负电源轨。
但是，已经向正电源轨（+ V（sat））愉快充电的电容器，现在在其极板上看到一个负电压-V（sat）。输出电压的突然反转导致电容器以其RC时间常数再次决定的速率朝新的Vout值放电。
运算放大器多谐振荡器电压
一旦运算放大器的反相端子在同相端子上达到新的负基准电压-Vref，运算放大器就会再次改变状态，并将输出驱动到相对的电源轨电压+ V（sat）。
现在，电容器的极板上出现一个正电压，充电周期再次开始。因此，电容器不断充电和放电，从而产生了稳定的运算放大器多谐振荡器输出。
输出波形的周期由两个定时分量的RC时间常数以及由设置参考电压电平的R1，R2分压器网络建立的反馈比确定。如果放大器饱和电压的正值和负值具有相同的幅度，则t1 = t2，给出振荡周期的表达式为：
其中：R是电阻，C是电容，ln（）是反馈分数的自然对数，T是周期时间（以秒为单位），?是振荡频率（以Hz为单位）。
然后，从上式可以看出，运算放大器多谐振荡器电路的振荡频率不仅取决于RC时间常数，而且取决于反馈分数。但是，如果我们使用的电阻值给出的反馈分数为0.462（β= 0.462），则电路的振荡频率将仅等于1 / 2RC，如图所示，因为线性对数项等于1。
运算放大器多谐振荡器示例
一个运算放大器的多谐振荡器电路是使用以下部件构成。R1 =35kΩ，R2 =30kΩ，R =50kΩ和C = 0.01uF。计算电路的振荡频率。
然后计算出振荡频率为1kHz。当β= 0.462时，该频率可以直接计算为：?= 1 / 2RC。同样，当两个反馈电阻相同时，即R1 = R2，反馈分数等于3，振荡频率变为：?= 1 / 2.2RC。
如图所示，我们可以用一个电位计代替一个反馈电阻，以制造一个变频运放多谐振荡器，从而使该运放多谐振荡器电路更进一步。
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