探索了5个简单的正弦波发生器电路

正弦波发生器实际上是一个正弦波振荡器电路，产生指数上升和下降的正弦波波形。

下面这篇文章中介绍的5个简单的正弦波发生器电路很容易构建，因为它们包含了少量的普通电子元件，可以用来产生特定频率的指数变化的波形。频率是由输入和输出电路之间的RC反馈网络决定的。

如下图所示，可以看到如下电路所产生的正弦波形:

1)高品质正弦波振荡器

下面所示的正弦波发生器电路不仅容易构建，它还提供了一个非常纯的输出，具有总噪声和失真水平，有效地低于0.1%。

该设计是一个简单的维恩桥振荡器配置周围的运算放大器。

然而，该电路由热敏电阻Th1组成，用于稳定电路的闭环增益，其幅度可以产生非常好的质量输出正弦波信号，其幅度约为2伏峰值。

这个电路的一个缺点是存在RA53热敏电阻，它具有自热的有用特性。这种类型的热敏电阻可以比普通热敏电阻昂贵得多。

然而，这种正弦波发生器的简单设计和这种稳定技术的优秀正弦波输出可能证明了高昂的成本是合理的。

或者，你可以用一个小的6v白炽灯替换热敏电阻来获得同样的效果

电容器C1, C2和电阻R1, R2用于固定输出正弦波的工作频率。这里，电阻R1的值可以与R2相同，同样，C1和C2的值也可以相同。

正弦波的频率可以通过下式确定

频率= 1/2πCR

这意味着，如果工作频率大约为1khz，那么C1和C2可以设置在4n7左右，R1和R2可以设置在33k。修改电阻或电容允许频率值的相对比例变化。

建议将两个电阻的值设置在几公里和许多兆欧之间。对于电容器，在几个pFs或更高的范围内的任何值都可以很好。

话虽如此，你不能使用极化类型的电容器，如电解或钽元素，实际上，这种条件限制了电容的值在2.2uF左右的最大值。

可以通过用固定电阻替换R1和R2并通过串联将电位器替换为r1和r2来进行正弦波的输出频率，并且恰如其是利用双面块电位计确保R1和R2系列值可能以综合方式改变。

该电路工作在6伏左右的最小供电电压下，并且该电路可以耐受最大36伏的绝对电压。这种简单的正弦波发生器电路可以有效地通过a双平衡电源使用中心抽头0V电源由电阻R3和R4产生。

如果电路是通过真正的双电源供电，那么显然，R3 + R4往往是不必要的，可以消除。

2)简化正弦波发生器

下一个图显示了另一个正弦波发生器的电路设计，基本上完全像以前的设计。然而，它的工作与增益稳定技术，不依赖昂贵的热敏电阻。

二极管D1和D2被用来最小化放大器的闭环增益，一旦输出电压高于±0.5伏左右，这有效地防止电路进入不稳定的振荡模式。这反过来又避免了输出信号上的高限幅和失真的可能性。

然而，你可能会发现输出的正弦波输出信号有很大程度的失真，这可能不被期望得到高质量正弦波的应用所接受。正弦波信号的输出电平在500mV RMS左右。

3)采用音频放大器LM380

该电路围绕一个音频功率放大器件(IC1)构建，该器件用于相移振荡器电路。三节移相电路提供IC1的输出和反相(−)输入之间的反馈。R2 - C1、R3 - C2、R4 - C3组成了这三部分，每一部分都提供了特定频率下的60度相移。因此，在这个频率下，这三个部分的总相移为180度。根据所提供的设置，电路振荡约1k5 Hz。

这种性质的电路通常应该产生正弦波输出，因为干净的音频是愉快的听一段较长的时间。在这里，这个正弦音复制了接收端处理真实的连续波(莫尔斯)通信时产生的波形。如果放大器的增益仅仅稍微补偿了反馈电路的低效率，这个电路就会产生一个相对纯粹的正弦波。

这是通过改变R1来通过反馈通道提供所需的损耗水平来实现的。由于没有反馈，它在振荡结束的点附近后退。C4和输出插口上的断开连接为扬声器提供输出信号。如果插头被插入输出插座，它会立即关闭扬声器。该装置的输出功率约为100 mW rms，当按键被按下时，电流使用约为20mA。

4)单晶体管正弦波发生器

一个晶体管相移振荡器是一个非常容易建立的电路，可以用来产生一个正弦波输出信号。话虽如此，在使用某种增益稳定器之前，它可能会产生具有极端失真水平的输出。这个晶体管正弦波发生器的工作频率由3个电阻和3个电容控制。

由于涉及到3个频率调节元件，可能无法将这种设计应用于需要可变或可调频率能力的应用中。

这种设计的另一个问题是，它可能难以获得令人满意的增益稳定。因此，只在固定频率和质量较差的正弦波信号可接受的电路中使用这种移相振荡器可能是明智的。

简单的晶体管化相移振荡器的完整电路图如图所示。

晶体管Tr1应用于高增益共发射极放大器，通过3级移相网络跨BJT的集电极/基管配置反馈。

第一级由电容C1和R1组成，第二级由电容C2和R2组成，最后一级由C3和TR1组成。对于特定的频率，通过相移网络的每个阶段，我们有一个60度的相移，提供一个180度的整体移动。

因此，它是一个正反馈而不是负反馈的设计，这是在放大器产生的，并且TR1增益足够高，以保证在这个频率附近的强大振荡。理论上工作频率可以用公式计算:-

频率= 1/2π6 cr

这意味着放大器的增益刚好足够维持振荡，然而，当实际测试时，你可能会发现它大大高于这个。

因此，振荡的实际频率与计算值相比是相当低的，而工作频率实际上通常不超过计算值的50%。

因此，图中所示的部分值提供的输出频率约为1khz，而不是2kHz。这个简单的正弦波发生器电路的频率可以通过改变C1和C3值来调整，而这些值必须全部相同。

值的变化使频率发生反比的位移。电路的频率也可以通过改变电阻的值来调整，尽管最好保持R1和R2的最小值为3k3，这不能超过18k值。

晶体管TR1可以是任何高增益NPN硅晶体管，例如BC109C或BC108C或BC547。

5)另一个晶体管正弦波振荡器

一个基本的移相振荡器可以用一个晶体管来制造。输出是一个类似于“肿块”的正弦波，这表明失真率有些显著，约为10%。这并不总是一个问题;在创造音频音调时，大量的和声内容会产生更有趣的声音。通过在Q1的发射极引线中插入一个电位计(25欧姆)，可以提高正弦波的完美性。

当电阻设置为使电路只有轻微振荡时，正弦波变得相当干净。但是，如果电源电压发生变化，振荡可能会完全停止。工作频率可以通过连接一个10k的电位器到R3或通过改变C1, 2,3来改变。让C1 2 3等于100nF，工作频率减少了一半。

可变正弦波发生器电路

该电路在三个连续可变范围内产生高质量正弦波输出(范围1，低于20Hz到超过200Hz;量程2，低于200Hz至超过2kHz;Range 3，低于2kHz到超过20kHz)，跨越了更多的音频全频谱。采用维恩桥式电路，由C-R网络给出的频率选择正反馈放大器组成。这个网络的电容元件可以是由两个电容SW1切换的任何东西。

R6, R7和RV1是电阻元件，后者允许正弦波输出在上述范围内进行调整。该网络通过基于场效应的运算放大器IC1提供正反馈，具有低噪声和低失真。

IC1的非反相输入同样由RV1a和R6偏置到由R1、R2和C2产生的电源上的一个中央轻叩。如果要获得满意的波形，IC1的闭环增益应该保持在正确的数量。为了保证稳定的工作参数和一致的正弦输出电平，采用了自动增益控制(AGC)电路。

R5、R4和Q1的漏极对源电阻形成一个负反馈网络，调节IC1的闭环增益。Q1首先通过R3向前偏置，以便为强振荡提供足够的增益。R8和C10将IC1的一小部分输出连接到整流器和由D1、D2和C3组成的平滑网络。这导致正偏置，试图关闭Q1，导致电路增益较低。

偏置越高，增益越小，电路振荡越困难。使用可调衰减器RV2，输出可以从零到大约1V5均方根变化。该电路的电流使用量约为7毫安。