由于反馈连接到反相输入，因此运算放大器连接在其“反相放大器”配置中，该配置产生所需的 180 °相移，而RC网络在所需频率（180 °+ 180 °）。
这种与串联电容器和连接到地 (0V) 电位的电阻器的反馈连接称为相位引线配置。
换句话说，输出电压超前于输入电压，产生一个正相角。
运算放大器相位滞后 RC 振荡器电路
我们也可以通过简单地改变 RC 组件的位置来创建相位滞后配置，使电阻串联连接，电容连接到地 (0V) 电位，如下图所示。这意味着输出电压滞后于输入电压，从而产生负相角。
运算放大器相位滞后 RC 振荡器电路
然而，由于反馈分量的反转，相位超前 RC 振荡器的频率输出的原始方程被修改为：
RC振荡电路频率公式
尽管可以仅将两个单极RC级级联在一起以提供所需的 180 相移 (90 ° + 90 ° )，但振荡器在低频下的稳定性通常很差。
RC 振荡器最重要的特性之一是其频率稳定性，即它能够在变化的负载条件下提供恒定频率的正弦波输出，通过将三个甚至四个RC级级联在一起（4 x 45 °），可以大大提高振荡器的稳定性。
通常使用具有四级的RC 振荡器，因为常用的运算放大器采用四路 IC 封装，因此设计一个相对于彼此具有 45 °相移的 4 级振荡器相对容易。
RC 振荡器是稳定的，并提供形状良好的正弦波输出，其频率与1/RC成正比，因此，使用可变电容时可以实现更宽的频率范围。然而，RC 振荡器受限于频率应用，因为它们的带宽受限，无法在高频下产生所需的相移。
RC 振荡器案例计算
现在需要一个基于运算放大器的3 级 RC 相移振荡器来产生 4kHz 的正弦输出频率，如果在反馈电路中使用 2.4nF 电容，请计算频率确定电阻的值和维持振荡所需的反馈电阻的值，还要画出电路。
相移 RC 振荡器的标准方程为：
RC振荡器频率
该电路将是一个 3 级 RC 振荡器，因此将由相等的电阻和三个相等的 2.4nF 电容组成。由于振荡频率为 4.0kHz，因此电阻值计算如下：
运算放大器增益必须等于 29 才能维持振荡。振荡电阻的阻值为6.8kΩ，因此运算放大器反馈电阻R ƒ的值计算如下：
反馈电阻R ƒ
RC 振荡器运算放大器电路如下图所示：
RC 振荡器运算放大器电路
使用 BJT 的 RC 相移振荡器
使用BJT的 RC 相移振荡器如下图所示。该电路中使用的晶体管是放大级的有源元件。晶体管有源区域内的直流工作点可由 Vcc 电源电压和 R1、R2、RC 和 RE 电阻设置。
使用 BJT 的 RC 相移振荡器
CE 电容是一个旁路电容，在这里，三个 RC 段被视为相等。
R1 和 R2 电阻是偏置电阻，它们性能优越，因此对交流电路的运行没有影响。此外，由于 RE-CE 的组合可获得微不足道的阻抗，因此对交流操作也没有影响。
当向电路供电时，噪声电压开始在电路内振荡。在晶体管放大器上，一个小的基极电流放大器产生一个可以相移180° 的电流。
每当这个信号响应放大器的输入时，它就会再次被移相 180 °。如果环路的增益等于 1，则将产生持续的振荡。
该电路可以通过使用等效交流电路来简化，然后我们可以得到如下所示的振荡频率：
f = 1/ (2πRC √ ((4Rc / R) + 6))
当 Rc / R << 1 时，则
f= 1/ (2πRC√ 6)
从上述等式中，为了改变振荡频率，必须改变电容和电阻的值。
然而，为了满足振荡的条件，三段值应该同时改变。实际上，这是不可能的，因此，RC 振荡器就像固定频率振荡器一样用于各种实际用途。
RC振荡器的优点
由于没有昂贵且体积庞大的高价值电感，电路设计简单，非常适合低频范围
可以产生较为纯正弦波形
固定在一个频率上，良好的频率稳定性
成本也非常低，因为它包含成本不高的电阻和电容
输出是正弦的，所以输出没有失真
不需要稳定装置和负反馈
具有广泛的频率范围，即从几赫兹到几百赫兹
自启动，使用反馈来启动振荡并最终达到动态平衡
低噪声，如果布局正确，系统的噪声会受到运算放大器噪声功率谱密度的限制
可调增益，与任何其他运算放大器电路一样，可以通过将反馈电阻设置为适当的值来选择输出增益
RC振荡器的缺点
反馈较小，输出也非常少
在输出中产生 5% 的失真水平
增益受限，RC振荡器电路需要高增益，但实际上是不可能的
由于各种电路元件的温度、老化等影响，频率稳定性较差
反馈很小，电路开始振荡有点困难
需要高压电池来产生大而足够的反馈电压
带宽受限，运算放大器的带宽限制了高频下的可用增益，超出单位增益带宽，增益将降至 0 dB 以下
以上就是关于RC振荡器的一些内容，希望能够对大家有帮助。
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