什么是RC相移振荡器？什么是文氏桥振荡器？
之前介绍过：由电阻、电容组成的rc电路可以做成滤波器。滤波器对不同频率信号施加影响，在改变信号幅度的同时，也改变了信号的相位。就是这个“相移”特性，可以在振荡器中派上用场。
一、rc电路的“相移”特性（phase shift）
我们构建简单的rc电路，输入交流信号，查看输出波形如下：
图1-rc“相移”特性（phase shift）
可以看到r作为输出（黄色），相比输入信号（蓝色），它有明显的相移（滞后），幅度也有所改变。
通过阻抗公式计算如下，幅度就是分压，相位上就是阻抗的实部与虚部之比：
图2-输出信号阻抗分压和相位计算
以上计算是针对某一个特定频率的信号，如果要描述rc电路对各个频率信号的影响，那就要使用频谱图查看：
图3-rc频谱图（高通滤波器）
上述频谱图中，上、下两个图分别描述对不同频率信号幅度的影响，以及对相位的影响。可见，rc电路是一个高通滤波器。
二、rc相移振荡器（rc phase shift oscillator）
从前一篇文章所述，振荡器模型由放大器和反馈网络组成：
图4-振荡器模型
它遵循barkhausen（巴克豪森）准则：
回路增益≥1；vin/vfeedback相位一致，形成正反馈；假设经由放大器，信号相位改变180°，那么反馈网络所需相移也是180°。这个“相移”操作就可以由rc电路完成。如果一个rc电路无法所需角度，那就由多个rc电路级联而成：
图5-单个rc电路相移效果和多个rc电路级联相移效果
理论上，单个rc电路所能达到的相移最大是90°（r很小，c很大的情况）。要完成180°相移，一般设置3个rc电路级联，每个rc电路完成60°相移，共计180°。
我们来看一下，由rc和npn三极管构建的rc振荡器电路如下：
图6-rc相移振荡器
这和前一篇所说的电容/电感三点式振荡器很像，只是将lc部分改成了3个rc级联组成的相移网络。
对于这种电路，振荡频率为：
图7-rc相移振荡器的振荡频率
其中，n表示rc电路的级联个数。
三、文氏桥振荡器（wien bridge oscillator）
文氏桥由两个rc电路组成，其中是一个rc串联电路，形成高通滤波器，另一个是rc并联电路，形成低通滤波器：
图8-文氏桥电路
信号先经过高通滤波器，过滤掉低频信号；再经过低通滤波器，过滤到高频信号；最后，只有一个（区域）特定频率的信号在输出端得以保留，且其相位不变：
图9-文氏桥电路的频率响应特性
文氏桥振荡器，由文氏桥电路加上一个同相运放组成：
图10-文氏桥振荡器
运放的同相输入端由文氏桥电路阻抗分压而成，在r1=r2，c1=c2情况下，zp/(zp+zs)=1/3。由此设置运放电阻r3和r4，满足回路增益≥1即可。
实际上，文氏桥振荡器刚出现时，r4由钨丝灯代替：
图11-经典文氏桥振荡器
钨丝灯实现了自动增益调整的功能：刚开始上电钨丝灯电阻小，运放增益大，具有起振效果；随着运行时间变长，钨丝灯发热，电阻上升，运放增益下降，获得稳定的振荡波形。
最后让我们来看一个文氏桥振荡器的仿真效果：
图12-文氏桥振荡器的仿真效果
四、总结
今天介绍了以rc为基础的振荡器，相比于lc振荡器，由于没有使用电感，它克服了电感的体积大、成本高的缺点，在低频信号中得以广泛应用。
振弦采集模块VMTool配置工具
华为智慧屏S系列正式发布：久用久新，十年不过时
爱立信携手Qualcomm成功为5G商用部署增加了一个新的频段
益登科技主推RF前端系统单芯片(SoC)解决方案
基板孔无铜开路的控制方法介绍
什么是RC相移振荡器？什么是文氏桥振荡器？
IQD推出新的高频、低抖动时钟振荡器
中控智慧科技射频卡读卡器ZR604介绍
openEuler Developer Day 2022亮点汇总
CASAIM与新宝股份达成自动化三维测量及质量控制技术合作，CASAIM IS自动化三维测量系统实现家电产品三维全尺
索尼首款电动车Vision-S已上路 并非意味着其要进军汽车制造业
一位软件工程师辛酸历程
铠侠与西数218层3D NANDFlash出货 年内量产
爱特梅尔发布综合式应用商店和协作工作平台
促成储能产业真正商业化发展的条件是什么？
使用QPushButton与QLabel组件实现一个简单的批量图像浏览
利元亨研发团队现已攻克高效激光清洗技术
电力运维无从着手？物联网开启新入口
Telaeris推出XPID系列手持式徽章阅读器 可读取安全徽章
嵌入式行业沟通交流新平台正式开启-首期“百家E坛”成功举办
一、rc电路的“相移”特性（phase shift）
我们构建简单的rc电路，输入交流信号，查看输出波形如下：
图1-rc“相移”特性（phase shift）
可以看到r作为输出（黄色），相比输入信号（蓝色），它有明显的相移（滞后），幅度也有所改变。
通过阻抗公式计算如下，幅度就是分压，相位上就是阻抗的实部与虚部之比：
图2-输出信号阻抗分压和相位计算
以上计算是针对某一个特定频率的信号，如果要描述rc电路对各个频率信号的影响，那就要使用频谱图查看：
图3-rc频谱图（高通滤波器）
上述频谱图中，上、下两个图分别描述对不同频率信号幅度的影响，以及对相位的影响。可见，rc电路是一个高通滤波器。
二、rc相移振荡器（rc phase shift oscillator）
从前一篇文章所述，振荡器模型由放大器和反馈网络组成：
图4-振荡器模型
它遵循barkhausen（巴克豪森）准则：
回路增益≥1；vin/vfeedback相位一致，形成正反馈；假设经由放大器，信号相位改变180°，那么反馈网络所需相移也是180°。这个“相移”操作就可以由rc电路完成。如果一个rc电路无法所需角度，那就由多个rc电路级联而成：
图5-单个rc电路相移效果和多个rc电路级联相移效果
理论上，单个rc电路所能达到的相移最大是90°（r很小，c很大的情况）。要完成180°相移，一般设置3个rc电路级联，每个rc电路完成60°相移，共计180°。
我们来看一下，由rc和npn三极管构建的rc振荡器电路如下：
图6-rc相移振荡器
这和前一篇所说的电容/电感三点式振荡器很像，只是将lc部分改成了3个rc级联组成的相移网络。
对于这种电路，振荡频率为：
图7-rc相移振荡器的振荡频率
其中，n表示rc电路的级联个数。
三、文氏桥振荡器（wien bridge oscillator）
文氏桥由两个rc电路组成，其中是一个rc串联电路，形成高通滤波器，另一个是rc并联电路，形成低通滤波器：
图8-文氏桥电路
信号先经过高通滤波器，过滤掉低频信号；再经过低通滤波器，过滤到高频信号；最后，只有一个（区域）特定频率的信号在输出端得以保留，且其相位不变：
图9-文氏桥电路的频率响应特性
文氏桥振荡器，由文氏桥电路加上一个同相运放组成：
图10-文氏桥振荡器
运放的同相输入端由文氏桥电路阻抗分压而成，在r1=r2，c1=c2情况下，zp/(zp+zs)=1/3。由此设置运放电阻r3和r4，满足回路增益≥1即可。
实际上，文氏桥振荡器刚出现时，r4由钨丝灯代替：
图11-经典文氏桥振荡器
钨丝灯实现了自动增益调整的功能：刚开始上电钨丝灯电阻小，运放增益大，具有起振效果；随着运行时间变长，钨丝灯发热，电阻上升，运放增益下降，获得稳定的振荡波形。
最后让我们来看一个文氏桥振荡器的仿真效果：
图12-文氏桥振荡器的仿真效果
四、总结
今天介绍了以rc为基础的振荡器，相比于lc振荡器，由于没有使用电感，它克服了电感的体积大、成本高的缺点，在低频信号中得以广泛应用。
振弦采集模块VMTool配置工具
华为智慧屏S系列正式发布：久用久新，十年不过时
爱立信携手Qualcomm成功为5G商用部署增加了一个新的频段
益登科技主推RF前端系统单芯片(SoC)解决方案
基板孔无铜开路的控制方法介绍
什么是RC相移振荡器？什么是文氏桥振荡器？
IQD推出新的高频、低抖动时钟振荡器
中控智慧科技射频卡读卡器ZR604介绍
openEuler Developer Day 2022亮点汇总
CASAIM与新宝股份达成自动化三维测量及质量控制技术合作，CASAIM IS自动化三维测量系统实现家电产品三维全尺
索尼首款电动车Vision-S已上路 并非意味着其要进军汽车制造业
一位软件工程师辛酸历程
铠侠与西数218层3D NANDFlash出货 年内量产
爱特梅尔发布综合式应用商店和协作工作平台
促成储能产业真正商业化发展的条件是什么？
使用QPushButton与QLabel组件实现一个简单的批量图像浏览
利元亨研发团队现已攻克高效激光清洗技术
电力运维无从着手？物联网开启新入口
Telaeris推出XPID系列手持式徽章阅读器 可读取安全徽章
嵌入式行业沟通交流新平台正式开启-首期“百家E坛”成功举办