什么是RC振荡器

电子振荡器主要利用LC储能电路设计。所谓的LC储能电路，是由电感和电容组成用来在振荡过程中储存能量的电路。但是电子振荡器不一定要使用电感，而在振荡电路中的频率选择部分可以只用电阻和电容构成。这种只用电阻和电容构成的振荡器称为RC振荡器。

RC振荡器电路工作原理

集成运放LM741组成同相放大电路，6脚输出频率为F0的信号通过RC串并联网络反馈到放大器的输入端3脚。因为RC选频网络反馈系统F=1/3，因此，只要使放大器的放大倍数AVF=3，就能满足振幅平衡条件；由于同相放大器的输入信号与输出信号的相位差为0，RC串并联选择频网络的移相也为0，所以信号的总相移满足相位平衡条件，属正反馈。因此，电路电压低，相移不为零，刚不产生自激振荡。


图一：起振过程

RC相移振荡电路

图（a）是 RC 相移振荡电路。电路中的 3 节 RC 网络同时起到选频和正反馈的作用。从图（b）的交流等效电路看到：因为是单级共发射极放大电路，晶体管 VT 的输出电压 Uo 与输出电压 Ui 在相位上是相差 180° 。当输出电压经过 RC 网络后，变成反馈电压 U f 又送到输入端时，由于 RC 网络只对某个特定频率 f0 的电压产生 180° 的相移，所以只有频率为 f0 的信号电压才是正反馈而使电路起振。可见 RC 网络既是选频网络，又是正反馈电路的一部分。


图二：RC相移振荡电路

单片机外部rc振荡器原理

RC振荡适合于对时间精度要求不高的低成本应用。RC振荡频率随着电源电压VDD，RC值及工作环境温度的变化而变化。同时由于工艺参数的差异，对不同芯片其振荡器频率将不同。另外，当外接电容CEXT值较小时，对振荡器频率的影响更大，当然，我们也应考虑电阻电容本身的容差对振荡器频率的影响。

图所示的是RC振荡电路，如果REXT低于2.2KΩ，振荡器将处于不稳定工作状态，甚至停振。而REXT大于1M[时，振荡器又易受噪声、湿度、漏电流的干扰。因此，电阻REXT取值最好在3KΩ~100KΩ范围内。在不接外部电容时，振荡器仍可工作，但为了抗干扰及保证稳定性，建议接一20PF 以上的电容。


图三：RC振荡电路

PIC单片机片内有一4分频电路，从OSC1/CLKIN 引脚输入或RC振荡器产生的振荡频率fOSC经4分频后从OSC2/CLKOUT引脚输出4分频信号，该信号可用于测试或作为其它逻辑电路的同步信号。