宽范围的正弦波发生器

本电路(见图1)是一种频率可调的移相式正弦波发生器电路，其频率稳定度通过实际测试为0.002％。该电路性价比高，用很便宜的几个元件在很宽的频段内，实现频率连续可调。笔者在实验时将频段分为低、中、高三个频段，用拨动开关进行切换，用双联电位器R8、R9调节其阻值，实现了输出频率从0.7Hz～60kHz连续可调的功能。
    

该电路采用±15V供电，通过R11可调整输出正弦波的峰峰值，只要U1A的放大倍数满足大于1的条件，电路即可产生振荡。输出正弦波的峰值，最大可达20V左右。C3、C4、R8、R9决定输出频率，其输出最高频率还取决于运放的截止频率。以下是实际调试中输出波形和电容、电位器的参数值：
     低频段：0.67Hz～42Hz

     双联电位器阻值100kΩ／100kΩ

     信号峰一峰值：21～22V

     中频段：27Hz～1500Hz

     双联电位器阻值：100kΩ／100kΩ

     信号峰一峰值19 6～17 8V

     高频段：1_28kHz～60Hz

     双联电位器阻值100kΩ／100kΩ

     信号峰一峰值：14～15.5V

    

图2是电路仿真的输出波形。图1电路中A点和B点(输出)与图2中的A点和B点的输出波形相对应。A点为U2A的输出波形，B点为U3A的输出波形，从仿真结果不难看出，A点刚好比B点的相位延迟90°，信号经过U3A再移相90°后，刚好移相180。，此时B点和U1A输出的相位刚好刚相差180°。电路要求C3、R8和C4、R9两???网络参数的值要完全相同才会获得最理想的波形。由于笔者没有相关仪器，无法测量正弦波的失真度，但是从软件仿真和硬件实验来看，输出波形还是挺让人满意的。

    

     要想实现输出频率的连续调节，就必须同时改变的阻值，实验证明用双联电位器可实现频率的连续调节，但R8、R9由于电位器的固有噪声在旋动中会有波形跳动的现象，所以电位器的品质直接影响着频率输出的稳定性。

    

本电路的最高输出频率取决于C3、C4、R8、R9选频网络的值和运放的响应频率，由于笔者需求的频段是1Hz～50kHz，所以未实验本电路的高频特性。理论上如不考虑运放的响应频率，改变RC的值，可使振荡频率工作??几百kHz左右。