文氏电桥振荡器的工作原理

　　运算放大器在组成放大电路时，都要引入深度负反馈，也就是把输出信号通过电阻分压电路构成的反馈网络返送到运算放大器的反相输入端，这样，放大电路的电压放大倍数就由反馈网络的参数来决定。在这个电路中，由电阻R3、R4和R5构成了反馈网络，在(R4+R5)两端取得反馈电压。这是一个同相放大器，它的闲环电压放大倍数是Af=1+R3/(R4+R5)，算出来是3倍。

　　从电路图上看，输出电压U通过Rl、C1串联的支路和R2、C2并联的支路组成分压电路取出正反馈电压，返送到运算放大器的同相输入端，应该是正反馈可是，由电阻、电容串并联组成的正反馈网络是怎么起到正反馈作用。

　　由电阻、电容组成的RC串并联网络正是文氏电桥振荡器的核心。这部分电路不仅用来提供正反馈信号，使振荡器产生振荡，还由它决定着振荡器的振荡频率fo，所以称它为Rc选频网络。为什么能选频，关键是网络里接入了电容器。电容器的容抗与频率成反比，也就是Xc=1/（2πfC）。频率很高时，容抗很小；频率很低时，容抗很大。

　　RC选频网络(上图)网络中的电阻R是不变的，当频率很低时，Xc>>R，在RC串联支路上，起作用的是电容C，电阻R可以忽略；在RC并联部分，当频率很低时，电容C的作用可以忽略，起作用的是电阻R，这就可以画出网络的低频等效电路[图(b)]。当频率很高时，Xc<<R，在RC串联部分，电容C的作用可以忽略；在RC并联部分，电阻R的作用可以忽略，又可以画出网络的高频等效电路[图(c)]。可以看出，当网络输入电压  U不变时，频率行艮低或很高时，网络的  输出电压U2都很小，也就是网络的电压传输系数F=U2/U1都很小。

　　由此可以推断，在频率他很低向很高的连续变化过程中，总会有某一中问频率fo使电压传输系数F达到最大，画出电压传输系数F与频率f的关系曲线（上图）就看得更清楚了。由于网络的输出电压U2就是运放的正反馈信号，所以只有频率为fo的正反馈信号最强，才能使振荡器产生振荡。振荡频率fo完全由选频网络的电阻R和电容C决定。根据理论分析，fo=1/(2πRC)，对频率为fo的信号F=1/3，同时U2与Ul同相，这就满足了振荡电路的幅度条件和相位条件，使振荡器起振对频率fo的正反馈信号则不能产生振荡。因为运算放大器的正反馈网络和负反馈网络相对于运算放大器的输入端和输出端正好组成了一个四臂电桥的形式。参见文氏电桥振荡器的原理电路（下图）。

　　电阻R6和两个反向串联的稳压管VD1、VD2组成的这条支路是一条非线性负反馈电路，它的作用是稳定振荡器的输出电压幅度。由于电路本身的不稳定性，会引起电压放大倍数的不稳定，特别是输出电压Uo幅度太大时，会使输出正弦波形产生失真，当输出电压幅度大于稳压管的击穿电压时，稳压管反向导通，使放大器闭环电压放大倍数下降，达到稳幅的目的。

稳幅电路也可以采用负温度系数的热敏电阻取代负反馈网络中的固定电阻R3（下图），大家可以自己分析。

也可以由两个反并联的二极管组成稳幅电路(下图)。当然还有其他形式的稳幅电路。

　　二极管可以看成是—个非线性电阻，其导通电阻随Uo的增大而减小，从而使电路的负反馈加深，电压放大倍数下降，起到了稳幅作用。