因為輸入波形會如果是周期性的并且其幅度足夠大于其參考電壓 Vref ,則輸出矩形波將始終具有相同的周期, T 因此頻率?作為輸入波形。
通過用電位計替換電阻 R1 或 R2 ,我們可以調整反饋分數,β 因此,非反相輸入端的參考電壓值會使運算放大器在每個半周期的0到90 o 范圍內改變狀態,只要參考電壓 Vref 保持低于輸入信號的最大幅度。
運算放大器多諧振蕩器
我們可以采用將周期波形轉換為矩形輸出的想法通過連接RC定時電路替換正弦輸入跨越運算放大器輸出。這次,我們可以使用電容器充電電壓 Vc 來改變運算放大器的輸出狀態,而不是用于觸發運算放大器的正弦波形。
運算放大器多諧振蕩器電路
那么它是如何工作的。首先假設電容器完全放電,運算放大器的輸出在正電源軌上飽和。電容 C 開始從輸出電壓 Vout 通過電阻器 R 充電,其速率由 RC <確定/ span>時間常數。
我們從RC電路的教程中了解到,電容器需要完全充電到 Vout ( + V()在五個時間常數內。但是,只要運算放大器反相( - )端的電容充電電壓等于或大于同相端的電壓(運算放大器輸出電壓分數除以電阻 R1 和 R2 ),輸出將改變狀態并被驅動到相反的負電源軌。
但是電容器一直快樂地向正電源充電( + V(sat)),現在看到其板上的負電壓 -V(sat)。輸出電壓的這種突然反轉導致電容器以 RC 時間常數再次指示的速率向 Vout 的新值放電。
運算放大器多諧振蕩器電壓
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運算放大器的反相端子達到新的負參考電壓后, -Vref 在非反相端,運算放大器再次改變狀態,輸出被驅動到相反的供電軌電壓 + V(sat)。電容器現在看到其板上的正電壓,充電周期再次開始。因此,電容器不斷充電和放電,從而產生穩定的運算放大器多諧振蕩器輸出。
輸出波形的周期由兩個定時元件的 RC 時間常數決定。以及由 R1,R2 分壓器網絡建立的反饋比,用于設置參考電壓電平。如果放大器飽和電壓的正負值具有相同的幅度,那么 t1 = t2 并且給出振蕩周期的表達式變為:

然后我們可以從上面的等式中看出,運算放大器多諧振蕩器電路的振蕩頻率不僅取決于 RC 時間常數,但也反饋分數。但是,如果我們使用的反饋分數0.462(β= 0.462),那么電路的振蕩頻率將僅等于1 /如圖所示,因為線性對數項變為等于1。
運算放大器多諧振蕩器示例No1
運算放大器多諧振蕩器電路使用以下組件。 R1 =35kΩ, R2 =30kΩ, R =50kΩ且 C = 0.01uF 。計算振蕩的電路頻率。
然后振蕩頻率計算為 1kHz 。當β= 0.462 時,該頻率可以直接計算為:?= 1 / 2RC 。此外,當兩個反饋電阻相同時,即 R1 = R2 ,反饋分數等于3,振蕩頻率變為:?= 1 / 2.2RC 。
我們可以通過用電位計替換其中一個反饋電阻來進一步采用這個運算放大器多諧振蕩器電路,以生成如圖所示的可變頻率運算放大器多諧振蕩器。
變量運算放大器多諧振蕩器
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通過調節β1和β2輸出頻率將改變以下數量。
電位器刮水器β1

電位器刮水器β2

然后在這個簡單例如,我們可以生產一個運算放大器多諧振蕩器電路,它可以通過改變 RC 元件值,產生100Hz至1.2kHz的可變輸出矩形波形,或者我們要求的任何頻率范圍。
我們有從上面可以看出,運算放大器多諧振蕩器電路可以使用標準運算放大器(例如741)和一些附加組件構建。這些電壓控制的非正弦弛豫振蕩器通常限制在幾百赫茲(kHz),因為運算放大器沒有所需的帶寬,但仍然可以制造出優秀的振蕩器。