【精品课件】模拟电子技术第八章

4.正弦波信号发生器的分类
（1）RC型正弦波信号发生器 用来产生1MHz以 下的低频信号
（2）LC型正弦波信号发生器 用来产生1MHz以上 的高频信号
（3）晶体振荡器 用来产生高频率稳定度的高频信 号
8.1.2 RC型正弦波信号发生器
类型：文氏电桥、移相式、双T网络式振荡电路等。 1．文氏电桥振荡的电路构成
U·s C
j
(a)
R0
Q大 Q小
f0
f
(b)
Q大 Q小
f0
f
(c)
（1）谐振频率 （2）谐振时的等值电阻R0 （3）谐振回路的品质因数
+
I·s
I·RL I·c L
U·s C
R
(a)
品质因数很大
2．选频放大电路
当f = f0时
(1)输出电压幅值最大。
RB1
(2)输出电压与输入电压
反相。
CB
+
放大电路只对谐振频率
③
N2
L2
RB1
N1
②
L1
C
CB
①
·+ Ui
T
R B2
+
RE CE
③
N2 L2
RB1
N1
②
L1
C
CB
①
·+ Ui
T
+
R B2
RE CE
VCC
简化的交流通路
B
C
·
T Uo
·E
Ui
C
L1 L2
·
Uf
⊕B
·
Ui
C㊀
·
T Uo
E
I·c
C
L1 L2
·
Uf
相位平衡条件
·
Uo
·
Ui
·
Ic
·
Uf
谐振频率
M为线圈L1与L2之间的互感。
CB
+
④ T
RB2 R E
+ CE
变压器反馈式振荡电路的特点：
a.调节副边线圈的匝数N2，起振容易。 b.由于变压器分布参数的限制，振荡频率不能 很高，一般在几千赫兹到几兆赫兹。
4．电感三点式正弦振荡电路
VCC
电感线圈的三个端 子分别与三极管的 三个电极B、C、E 相连接，因此称为 电感三点式振荡电 路。
A0
U·o
R C RW R t
Rt为负温度系数的热敏电阻
8.1.3 LC型正弦波信号发生器
特点: a.用LC并联谐振回路作为选频网络。
b.主要用来产生1MHZ以上的高频信号。
L振C 按照反馈方式 荡 电 路
变压器反馈式 电感三点式 电容三点式
1．LC并联谐振回路
Z
+
I·s
I·RL I·c L 0
f0的信号有放大作用， 它是构成LC振荡电路的
U·i
RB2
基础。
VCC
CL Cc
+
T
·
Uo
+
RE CE
3．变压器反馈式LC振荡电路
VCC
②
C
N3 RL
N1
RB1
③
① N2 U·f
CB
·
+
Ui
④ T
RB2 R E
+ CE
（1）相位条件
正反馈的判断
· Ui
CB
+
⊕
C RB1
② N1
①
VCC
N3 RL
③
N2 U·f
④ T
RB2 R E
+ CE
· Ui
CB
+
⊕
C RB1
VCC
②
N3 RL
N1
③
① N2 U·f
㊀
④ T
RB2 R E
+ CE
· Ui
CB
+
⊕
C RB1
VCC
②
N3 RL
N1
③
①
㊀
N2
㊀
U·f
④
T
RB2 R E
+ CE
· Ui
CB
+
⊕
C RB1
VCC
②
N3 RL
N1
①
㊀
⊕③
N2
㊀
U·f
自激振荡电路的起振过程
自激振荡电路的起振过程
3．正弦波信号发生器的电路组成
（1）放大环节：为了从幅度很小的扰动逐渐建立 和维护振荡。
（2）选频网络：为了从干扰和噪声等频域极宽的 扰动信号中，产生所需的单一频率的正弦波振荡 输出。
（3）正反馈网络：为了满足建立和维持正弦波振 荡的相位条件。
（4）稳幅环节：保证振荡器由建立到稳定。
若AF>1，电路输出愈来愈大，称为增幅振荡。
可见维持等幅振荡（或振荡电路已进入稳态）的唯一
条件是AF=1。
2．振荡的建立与稳定 放大电路中有一定的干扰和噪声存在，经过选频网 络将其中频率为f0的分量选出后，由于其幅值较小，
必须使AF>1，才能建立起稳定的振荡。
振荡电路的起振条件：
AF>1
AF=1
第8章 信号发生器
信号发生器：不需要输入控制信号就能产生周期性的 波形输出。
按照所产生波形的特点：分为正弦波和非正弦波两种 信号发生器。 信号发生器在测量，控制，通讯和广播电视系统中得 到了广泛应用。
8.1 正弦波信号发生器
正弦波信号发生器是按自激振荡原理构成的，常称为 振荡器。
8.1.1 正弦波自激振荡的基本原理
1．产生正弦波自激振荡的平衡条件
.
X id
放大环节
· A
.
Xo
.
Xf
正反馈网络
· F
当
.
Xf =
.
X id
时
.
X id
放大环节
· A
.
Xo
.
Xf
正反馈网络
· F
可在输出端继续维持原有的输出信号
..
由 Xf = Xid
.
Xf
=
·.
F Xo
=A·F·X.id
可知电路产生自激振荡的平衡条件为：
式中： （1）幅度平衡条件 （2）相位平衡条件
（5）电容三点式正弦波振荡电路
RB1 U·i CB +Hale Waihona Puke Baidu
RB2
VCC RC
T
U·o + CE RE
U·f
C1 L C2
RB1 U·i CB +
RB2
RC
VCC
简化的交流通路
T
U·o + CE RE
U·f
C1 L
U·i
C2
T U·o
L
C1 C2
I·L U·f
I·
·
Ui
·
L
L
T Uo
C1
相位平衡条件
即必须将反馈电路接成正反馈。
.
X id
放大环节
· A
.
Xo
.
Xf
正反馈网络
· F
一个正弦波振荡器，只可能在一个频率（即振荡 频率f0）下满足相位平衡的条件。
因此，在反馈环路中应包含一个具有选频特性的 网络，简称选频网络。
.
X id
放大环节
· A
.
Xo
.
Xf
正反馈网络
· F
若AF<1，则电路的输出将愈来愈小，最后停振，称 为减幅振荡。
④
T
RB2 R E
+ CE
VCC
②
· Ui
CB
+
⊕
C RB1
N3 RL
N1
①
㊀
⊕③
N2
㊀
U·f
④
T
⊕
RB2 R E
+ CE
（2）起振条件
a. 选择变压器的变比 N1／N2，得到一定的
反馈系数F
b.选择电路参数，使 · AF>1即可振荡。 Ui
振荡频率
VCC
②
C
N3 RL
RB1
N1
③
① N2 U·f
Uf的幅值最大。 R C
Uf
R2
U f U0 / 3
（2）当
时，即可产生振荡。
（3）振荡频率
4．稳幅措施
在文氏电桥正弦波振荡电路中，常用非线性元件（如 二极管和热敏电阻等）实现稳幅。
稳幅实例 二极管稳幅的文氏电桥振荡电路
R
C
R C RW A0 D1
U·o
R1
D2
热敏电阻稳幅的文氏电桥振荡电路
CR
R Z1
C
R1
A0
U·o
R C Z2
R2
2．RC串并联网络的选频特性
+ Z1 R
C · Uo
C
Z2 R
· Uf
图中 反馈系数
令
幅频特性： 相频特性：
F 1/ 3
0
f0
f
j
90
45
0
f0
f
- 45
- 90
3．工作原理
R
（ 1 ） 当 f= f0 时 Uf C 与Uo 同相位。
R1
A0
U·o
·
IL
·
Uf