模电清华-- 正弦波振荡电路

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模电实验-正弦波振荡电路

模电实验-正弦波振荡电路

正弦波振荡电路一、实验要求:1、振荡频率:f0=500Hz;2、输出电压有效值V0≥8V,且输出幅度可调;3、集成运放采用μA741,稳幅元件采用二极管;4、电容选用标称容量为0.047uF的金属膜电容器,电位器Rw选用47KΩ,二极管并联的电阻选用10kΩ。

二、实验仿真分析:1、设计参数:已知C=0.047uF, R=1/(6.28*500*0.047*10-6 )=6.78K,R1=3.1/2.1*R=10K,Rf=2.1*R1=21K, 取R3=10K, 则R2=Rf-R3/2=16K2、仿真输出波形,设置瞬态分析,仿真时间设为30ms,最大步长为0.01ms,选中skip initial transient solution ,以使电压从0开始起振,分析知振荡幅值没有达到8V,故增大R2,增大得过多,又会出现失真,最会确定R2为18k.且此时振荡频率符合要求。

3、输出电压波形为:C20.047uD1周期为2ms(1) 在Probe 中对输出波形进行傅里叶分析(2)在pspice 中经行傅里叶分析,查看输出文件FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(N01135) DC COMPONENT = 5.709746E-02HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)1 5.000E+02 9.956E+00 1.000E+00 -7.811E+01 0.000E+00 2 1.000E+03 4.473E-02 4.493E-03 -6.870E+01 8.751E+01 3 1.500E+03 2.625E-01 2.637E-02 7.320E+01 3.075E+024 2.000E+03 7.411E-03 7.444E-04 -1.393E-01 3.123E+025 2.500E+03 1.148E-01 1.153E-02 -6.699E+01 3.235E+026 3.000E+03 9.616E-03 9.659E-04 -3.727E+01 4.314E+027 3.500E+03 5.762E-02 5.788E-03 1.366E+02 6.833E+028 4.000E+03 9.774E-04 9.818E-05 6.531E+01 6.902E+02Time0s5ms10ms 15ms 20ms 25ms 30msV(D1:1)-10V-5V0V5V10VFrequency0Hz0.1KHz 0.2KHz 0.3KHz 0.4KHz 0.5KHz 0.6KHz 0.7KHz 0.8KHz 0.9KHz 1.0KHzV(D1:1)0V 2.0V4.0V6.0V8.0V9 4.500E+03 4.233E-02 4.252E-03 -1.666E+01 6.863E+02 TOTAL HARMONIC DISTORTION = 3.002431E+00 PERCENT1、 调节R2为19K ,输出电压V0从无到有,从正弦波直至削顶2、 当二极管D1开路时,输出波形为:C20.047uD1Time0s5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30msV(D2:2)-20V-10V0V10V20V20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D2:2)Time6当D2开路时20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D1:1)Time可知输出波形为削顶波7、当R3开路时,输出波形为20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D2:2)Time仍为正弦波,只是幅值减小而已三、实验体会:本次实验参数的理论值和实际值非常接近,使得调试极为顺利。

场效应管正弦波振荡电路

场效应管正弦波振荡电路

场效应管正弦波振荡电路
场效应管(Field Effect Transistor,FET)正弦波振荡电路是一种利用场效应管来产生正弦波信号的电路。

场效应管是一种三端口器件,它的输入电阻很高,输出电阻很低,因此非常适合用于放大和调节信号。

正弦波振荡电路利用了场效应管的放大特性和反馈原理来产生稳定的正弦波信号。

在正弦波振荡电路中,场效应管通常被配置为共源放大器或共漏放大器,这取决于电路的具体设计。

通常情况下,电路会包括一个反馈网络,以产生所需的振荡频率和幅度。

反馈网络会将一部分输出信号反馈到输入端,以维持振荡的稳定性。

正弦波振荡电路的设计需要考虑到场效应管的工作点稳定性、放大倍数、频率稳定性和失真等因素。

在设计中需要合理选择场效应管的工作点,以确保其在合适的工作状态下产生稳定的正弦波输出。

此外,反馈网络的设计也需要精心考虑,以确保振荡电路能够产生所需频率和幅度的正弦波信号。

正弦波振荡电路在通信、音频处理和仪器测量等领域有着广泛的应用。

通过合理设计场效应管的工作状态和反馈网络的参数,可
以实现稳定、精确的正弦波信号输出,满足不同应用的需求。

总的来说,正弦波振荡电路利用场效应管的特性和反馈原理来
产生稳定的正弦波信号,其设计需要充分考虑场效应管的工作状态、反馈网络的参数以及振荡电路的稳定性和失真等因素。

这种电路在
各种领域都有着重要的应用,是电子工程中的重要组成部分。

模电课件91正弦波振荡电路的组成及振荡条件(精)

模电课件91正弦波振荡电路的组成及振荡条件(精)
(1)是否满足相位条件,即电路是否为正反馈,只有满足相位条件才 有可能振荡。 (2)放大电路的结构是否合理,有无放大能力,静态工作点是否合适。
F ,若 (3)分析是否满足幅度条件,检验 A
① ②
F <1,则不可能振荡。 A
F 》1,能振荡,但输出波形明显失真。 A
F >1,产生振荡。振荡稳定后,有稳幅措施,振荡稳定,而且 ③ A 输出波形失真小。
பைடு நூலகம்图9.1 振荡器的方框图
比较图9.1(a) 和 (b)可以看出负反馈放大电路和正 i 0 反馈振荡电路的区别。由于振荡电路的输入信号X X 。由于正、负号的改变,有下式: 所以 X d f
振荡条件: A F 1 A A f F 1 F 幅度平衡条件: A 1 A
动画9-1
相位平衡条件:AF = A+ F= 2n
9.1.3 起振条件和稳幅原理
振荡器在刚刚起振时,为了克服电路中 的损耗,需要正反馈强一些,即要求:
F |1 |A
这称为起振条件。 . . 既然 | A F | 1 ,起振后就要产生增幅 振荡,电路必然产生失真。要靠稳幅环节作 用,获得正弦波输出。
如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来 越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产 生非线性失真。 反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能 停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出,应该有 选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大 电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电 抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选 频网络来命名。 正弦波发生电路的组成: 放大电路 正反馈网络 选频网络 稳幅电路
9.1.2 产生正弦波的条件
产生正弦波的条件与负反馈放大电路

模电课件第6章 正弦波振荡电路

模电课件第6章 正弦波振荡电路

电路演变
RB1 C1 T CE RC C2
+UCC
C e
L1 L2 C
b
自耦变压器
1、电感三点式(哈特莱) 电感三点式(哈特莱) (1)电路组成
+UCC RB1 C1 T RB2 RE Ce RC C2
L1、L2、C——选频回路。 ——选频回路 选频回路。 L2——反馈线圈。 ——反馈线圈 反馈线圈。 C1——隔直电容,防止L2将 ——隔直电容 防止L 隔直电容, b-e短路。 短路。
f0 1 = 2 π RC
(R1=R2=R, C1=C2=C) ,
谐振时: 谐振时: C1
+ +
U1
U U
f 1
1 = 3
C2
R1 R2
Uf
--
Ui
同相比例电路 同相 0° °
Uo
RC串并联电路 RC串并联电路 移相 0° °
Uf
同相 0° °
相位条件
Rf
在f = f0 处 , Uo 与 Uf 同相。 同相。只有一个频率能满 足相位条件(正反馈), 足相位条件(正反馈), RC网络产生相移 ϕ =0°。 网络产生相移 °+ Uf C
+
N2 R
uF
+
LF
+
-
(b)振荡回路线圈的接法 (b)振荡回路线圈的接法
(a)分立元件构成的振荡回路 (a)分立元件构成的振荡回路
2、选频网络的作用 ①回路的谐振频率为: 回路的谐振频率为:
ω0 =
1 LC
复习
1 或f 0 = 2π LC 当外加信号频率f=f 产生并联谐振。 ②当外加信号频率f=f0时,产生并联谐振。

模拟电子技术课件:第23讲 正弦波振荡电路

模拟电子技术课件:第23讲 正弦波振荡电路

4. 电容反馈式(电容三点式)电路
作用?
f0 2π
1 L C1C2 (C1 C2 )
若C C1且C C2,则
U i
U f
1 f0 2π LC
C
与放大电路参数无关
若要振荡频率高,则L、C1、C2的取值就要小。当电容减 小到一定程度时,晶体管的极间电容将并联在C1和C2上,影 响振荡频率。 特点:波形好,振荡频率调整范围小,适于频率固定的场合。
清华大学 华成英 hchya@
路中引入的是正反馈,且振荡频率可控。
在电扰动下,对于某一特定频率f0的信号形成正反馈:
Xo
X
' i
Xo
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制,最
终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。。
1. 正弦波振荡的条件
一旦产生稳定的振荡,则 电路的输出量自维持,即
X o A FX o
A F
1
A F
1
A F 2nπ
不符合相位条件 不符合幅度条件
1)是否可用共射放大电路? 2)是否可用共集放大电路? 3)是否可用共基放大电路? 4)是否可用两级共射放大电路?
输入电阻小、输出 电阻大,影响f0
可引入电压串联负反馈,使 电压放大倍数大于3,且Ri大、 Ro小,对f0影响小
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
3. 电感反馈式电路
特点:耦合紧密,易振,振 幅大,C 用可调电容可获得 较宽范围的振荡频率。波形 较差,常含有高次谐波。
因为放大电路的输入电 阻就是它自身的负载, 故A 与F 具有相关性;若增大 N1,则 A 增大,F 减小。
由于电感对高频信号呈现较大的电抗,故波形中含高 次谐波,为使振荡波形好,采用电容反馈式电路。

正弦波振荡电路ppt课件

正弦波振荡电路ppt课件
所以 Q 1 Lq 非常高, rq Cq
具有很好的选择性和频稳度。
2. 石英晶体谐振器的符号、等效电路和电抗特性
Co — 静态电容,较大
Lq — 晶体振动时的动态电感 ,很大
Cq —晶体振动时的动态电容,很小
rq — 等效摩擦损耗电阻,很小
串联谐振频率 并联谐振频率
1 fs 2 LqCq
1
fP 2
起振时,热敏电阻处于冷态,RF 阻值较大, A•u 1 RF / R1 大,
.
起振容易。U o
.
If
T RF A•u
最后达到 A•u =3,
进入平衡状态。由于运放始终线性工作,因此波形好。
例8.1.1
图示为一实用RC桥式振荡电路。(1)求f0 ;(2) 说明二极管的作用;(3)说明 RP 如何调节。
.1
因为振荡频率处,Fu 3
为满足起振振幅条件
A•uF• u
1,应使
.
Au
3
.
即 Au 1 (RF / R1 ) 3
2. 常用的RC 桥式振荡电路
参数选择:
1 f0 2RC
RF 2R1
RF 不能太大, 否则正弦波将
失真,甚至变
成方波。
稳幅措施:采用负温度系数热 敏电阻实现外稳幅。
1. 石英谐振器结构
石英是一种各向异性的结晶体,其化 学成分是SiO2 。从一块晶体上按一定的方 位角切割成的薄片称为晶片。在晶片的两 面涂上银层作为电极,电极上焊出两根引 线固定在管脚上,封装后就构成了石英晶 体谐振器。
2. 石英晶体的压电效应与谐振特性
压电效应: 电极间加电场
电极间加机械力
晶体机械变形 晶体产生电场
起振时,二极管未导通,

模电 课件9.3 LC正弦波振荡电路

模电 课件9.3 LC正弦波振荡电路

9.3.5 石英晶体 振荡电路 石英晶体LC振荡电路
利用石英晶体的高品质因数的特点,构成 利用石英晶体的高品质因数的特点,构成LC 振荡电路,如图9.14所示。 所示。 振荡电路,如图 所示
C 0 0 S
通常Q>>1, 通常 >>1, >>1
& & & : I C ≈ I L >> I S
9.3.2 变压器反馈 振荡电路 变压器反馈LC振荡电路
变压器反馈LC振荡电路如图9.7所示。 变压器反馈 振荡电路如图9.7所示。 振荡电路如图9.7所示 LC并联谐振电路作 并联谐振电路作 为三极管的负载, 为三极管的负载,反馈线 相耦合, 圈L2与电感线圈L相耦合 将反馈信号送入三极管的 输入回路。 输入回路。交换反馈线圈 的两个线头, 的两个线头,可使反馈极 性发生变化。 性发生变化。调整反馈线 圈的匝数可以改变反馈信 号的强度, 号的强度,以使正反馈的 幅度条件得以满足。 幅度条件得以满足。
(a)CB组态 ) 组态
(b)CE组态 ) 组态
电容三点式LC振荡电路 图9.12 电容三点式 振荡电路
例9.1:图9.13为一个三点式振荡电路,试判断是否 9.1: 9.13为一个三点式振荡电路, 为一个三点式振荡电路 满足相位平衡条件。 满足相位平衡条件。
图9.13 例题11.1的电路图 例题11.1的电路图 11.1
图9.5 LC并联回路 并联回路
LC并联回路的等效阻抗为: 并联回路的等效阻抗为: 并联回路的等效阻抗为
1 ( R + jωL) jωC Z= 1 + R + jωL jωC
通常有R<< <<ω 通常有R<<ωL,所以有

模拟电子技术基础课后习题—正弦波振荡电路答案

模拟电子技术基础课后习题—正弦波振荡电路答案

习题6-1 正弦波振荡电路产生自激振荡需具备哪些条件? 解:幅值平衡条件:1=F A相位平衡条件:φA +φF =±2n π(n =0,1,2,3,…)。

6-2 有一LC 并联谐振回路,已知其振荡频率0f =465kHz ,电容C =200pF ,试计算线圈的电感值应为多少?解:根据LCf π=21059.041202≈=Cf L πH 6-3 标出图6-23所示电路中变压器的同名端,使其满足相位平衡条件。

如图所示。

6-4 请根据自激振荡的相位条件判断图6-24所示电路能否产生自激振荡?解:a 不能b 不能c 能d 不能e 不能f 不能aV CCbR B2R V CC图6-23 习题6-3图6-5 为使电路能产生正弦波振荡,请将图6-25中a 、b 、c 、d 点正确连接。

解:CCca+V CCb+V CC图6-24 习题6-4图def图6-25 题6-5图bb6-6 为使电路能产生正弦波振荡,请将图6-26连成桥式振荡电路(图中R t 具有负的温度解:6-7 如图6-27桥式振荡电路,R 1为多大能起振?若R P 可以从0调到15k Ω,试计算振荡频率范围?(C =0.1μF )解:反馈电阻R f 和R 1关系满足R f >2R 1能起振,因此可根据R f 确定R 1。

R P =15k Ω时6.10105.1212130≈⨯⨯⨯==CRC f ππkHz 若RP 从0调到15k Ω,振荡频率范围为0~10.6kHz 。

6-8 如图所示6-28为某超外差收音机中的本振电路。

(1)说明振荡器类型及各元件作用; (2)标出变压器的同名端;(3)C 4=20pF ,计算振荡频率调节范围。

解:(1)LC 振荡器。

(2)同名端如图所示。

(3)C = C 3//(C 4 +C 5)=28.9pF ~142.1pFb cf go aob图6-27 习题6-7图5 0.0212pF-250pF根据LCf π210=振荡频率调节范围为42.2kHz ~93.7kHz 。

正弦波振荡电路的基本工作原理电子技术

正弦波振荡电路的基本工作原理电子技术

正弦波振荡电路的基本工作原理 - 电子技术一个放大电路,在输入端加上输入信号的状况下,输出端才有输出信号。

假如输入端无外加输入信号,输出端仍有肯定频率和幅度的信号输出,这种现象称为放大电路的自激振荡。

振荡电路就是在没有外加输入信号的状况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。

它广泛应用于遥控、通信、自动把握、测量等设备中,也作为模拟电子电路的测试信号。

1、产生正弦波振荡的条件图1所示的正弦波振荡电路是一个未加输入信号的正反馈闭环电路。

若输出正弦电压经反馈环节产生的反馈电压恰好等于放大电路所需的输入电压(幅度相等、相位相同),即=,则可在闭环电路输出端得到持续稳定的正弦波,如图1(b)所示。

由=,可得(1)图 1 正弦波振荡电路的框图式(1)就是产生正弦波振荡的振荡条件。

式(1)为复数式,若设,,正弦波振荡条件可用幅度平衡条件和相位平衡条件来表示。

幅度平衡条件|AF|=1(2) 相位平衡条件(3) 2、正弦波振荡的建立和稳定一个实际的正弦波振荡电路的初始信号是由电路内部噪声和瞬态过程的扰动引起的。

通常这些噪声和扰动的频谱很宽而幅度很小。

为了最终能得到一个稳定的正弦信号,首先,必需用一个选频环节把所需频率的重量从噪声或扰动信号中选择出来使其满足相位平衡条件,而使其他频率重量不满足相位平衡条件。

其次,为了能使振荡能够从小到大建立起来,要求满足|AF|1(4) 式(4)称为正弦波振荡的起振条件。

从式(4)可以看到,振荡建立起来后,信号由小到大不断增长,不能得到一个稳定的正弦波。

实际上,信号的幅度最终要受到放大电路非线性的限制,即当幅度渐渐增大时,|A|将渐渐减小,最终使|AF|=1达到幅度平衡条件,从而使正弦波振荡稳定。

3、正弦波振荡电路的组成从上述分析可知,正弦波振荡电路从组成上看必需有以下四个基本环节。

(1)放大电路:保证电路能够由从起振到动态平衡的过程,是电路获得肯定幅值的输出量,实现能量的把握。

正弦波振荡电路的基础知识

正弦波振荡电路的基础知识

RC
RC
1
F arctan
RC
3
0
2f 0
1 RC
f0
1 2RC
RC串并联网络频率特性如图7.5所示。
F
1 3
0
f0
f
F
+900
0
f0
f
-900
图7.5 RC串并联网络的频率特性
当 f=f0 时,电压传输系数最大,即F=1/3;相角为 零,即 F 0 。此时,输出电压与输入电压同相位。
图7.16 8038管脚图(顶视图)
由图7.16可见,管脚8为调频电压控制输入端, 管脚7输出调频偏置电压,其值(指管脚6与7之间的
电压)是(VCC+VEE)/5,它可作为管脚8的输入电
压。 此外,该器件的方波输出端为集电极开路形式,
一般需在正电源与9脚之间外接一个电阻,其值常选 用10kΩ左右,如图7.17所示。
7.4.2 石英晶体正弦波振荡电路 1.并联型石英晶体正弦波振荡电路 电路如图7.13所示。
图7.13 并联型石英晶体正弦波振荡电路
2.串联型石英晶体正弦波振荡电路
利用fs=fp时石英晶体呈纯阻性、相移为零的特
性构成正弦波振荡电路,如图7.14所示。
图7.14 串联型石英晶体正弦波振荡电路
思考题
f0=
2
1 LC
LC正弦波振荡电路的幅值条件容易满足,关于 相位条件分析有以下几点值得注意:
(1)对于谐振频率,LC谐振回路的阻抗呈纯阻
性。 (2)变压器原边绕组和副边反馈绕组通常各有一
端交流接地,其余两个端点若互为同名端则相位相 同,否则相位相反。
(3)电感三点式正弦波振荡电路中电感中间抽头 的交流瞬时电位一定在“首”、“尾”两端点的瞬时 电位之间,电容三点式正弦波振荡电路的情况与之类 似。

模拟电子技术教学课件正弦波振荡电路

模拟电子技术教学课件正弦波振荡电路

·

I
C

超前移相网络
U·i
R
U·o
·

I
R

滞后移相网络
U·i
C U·o




(a)
(b)
图10.17 RC串联移相网络
2024/7/27
15
H ( ) 1 0 .7
0 ( )
截止频率
C=
1
τ= RC
H
U o U i
+ 90° + 45°
0
C
图10.18 RC串联超前网络的频率特性曲线
58
二.电容反响式振荡电路(电容三点式)
50 F 50mH
12V
0.047F 10 F
6.8k 10k
C
0.01F
8
1.起振过程及起振条件 •
Ui
·

Uo
••
A
Au Fu 1



U f Ui
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
2024/7/27
9
2.平衡条件
••
Au Fu 1


U f Ui
L
Is
C
U o
r
Z
电路图
2024/7/27
48
(rjL)
Z
rjL
1
jC
1
jC
L
r j(C L1C)
L
令 1
0

模拟电子技术课件——正弦波振荡电路

模拟电子技术课件——正弦波振荡电路
仿真 优选点频:易于产生振荡,输出波形失真不大。 缺点虽:然耦波合形不出紧现密了,失损真耗,较但大由,于振L荡C频谐率振的电稳路定的性Q值不很高高。,选
频特性好,所以仍能选出0的正弦波信号。
EXIT
模拟电子技术
2.电感反馈式正弦波振荡电路
b
ec
L1 L2
C
电感 三点式
优点:耦合紧,振幅大;振荡频率高,调节范围宽。 缺点:输出波形不够好,含有高次谐波。
R
C R
C
即Uf为 fo U振 o2荡 1R频C , 率
当f
fo时,F
1,
3
F
0
若 A 3,则 A F 1,此时
同时满足相位平衡条件和幅度平衡
条件,电路能够产生振荡。
1 F 3
f0
f
F
90 o
0o
f0
f
90 o
EXIT
模拟电子技术
根据起振条件:A 3,
则电路中Rf 和R1的取值有 何限制?
二 、振荡的建立与稳定
问题3: 电源接通瞬间的噪声很小,怎样建立振荡 ?
起振条件 : A(ω) F(ω) 1
问题4: 起振条件 A(ω) F(ω) 1 是否意味着输出电压将越
来越大,趋于无穷 ? 振荡电路中的稳幅环节,将限制输出信号幅度 无限增长,当输出信号达到一定值后,将使其 稳定。一是可以另加稳幅电路;二是直接依靠 放大电路中晶体管的非线性作用实现。
石英晶体的品质因数很高,Q =104 106 ;振荡频率取 决于石英晶体的固有频率,具有很高的频率稳定度。
EXIT
模拟电子技术
石英晶体正弦波振荡电路
+Vcc
Rb2
Rc
C

模拟电子线路——清华大学4

模拟电子线路——清华大学4

幅值平衡条件 相位平衡条件
要产生正弦波振荡,必须有满足相位条件的f0,且在 合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的稳幅:输出电压从幅值很小、含有丰富频率,到
仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。
很多种频率
频率逐渐变 为单一
振幅越来越大
趋于稳幅
2. 起振与稳幅
3. RC 桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)
用同相比例运算电路作放大电路。
Rf 2R1
因以同RC相串比并例联运网算络电为路选有频非网常络好和的正反馈网络、并引入 电电线加压压性二串 ,度极联一,管负对故作反顶为R馈点非或, 作线两为R性f 个放用环网大热节络电敏。构路电成的阻桥净,路输或,入一电对 压文器顶,氏的点就桥特作构振点为成荡?输文出氏 桥振荡器。
电路如何从起振到稳幅?
A F 1
Xo Xo
稳定的 振幅
o
FA
非线性环节 的必要性!
Xf (Xi)
A F
A F
3. 基本组成部分
1) 放大电路:放大作用
2) 正反馈网络:满足相位条件
常合二为一
3) 选频网络:确定f0,保证电路产生正弦波振荡
4) 非线性环节(稳幅环节):稳幅
4、分析方法
1) 是否存在主要组成部分; 2) 放大电路能否正常工作,即是否有合适的Q点,信号是否 可能正常传递,没有被短路或断路;
设 uI>+UT,则 uN> uP, uO=-UZ。此时uP= -UT, 减小 uI,直至-UT,再减小, uO才从-UZ跃变为+UZ。
讨论一:如何改变滞回比较器的电压传输特性
向左右移多少?
1. 若要电压传输特性曲线左右移动,则应如何修改电路?

02-正弦波振荡电路课件

02-正弦波振荡电路课件

正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。

它的频率范围很广,可以从一赫以下到几百兆以上;输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦;输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。

常用的正弦波振荡器LC振荡电路:输出功率大、频率高RC振荡电路:输出功率小、频率低石英晶体振荡电路:频率稳定度高应用:无线电通讯、广播电视,工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等1u A i U o U S 1. 自激振荡放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象开关合在“1”为无反馈放大电路o u i U A U = 2F f U 1uA iU o U S 开关合在“2”为有反馈放大电路f u o U A U =f i U U = 如果: 开关合在“2”时,去掉u i 仍有稳定的输出。

反馈信号代替了放大电路的输入信号自激振荡状态2F fU2. 自激振荡的条件(1)幅度条件:1u =F A u A F 1A F ϕϕ∠⋅∠=即:(2)相位条件:πϕϕn 2 F A ±=+n 是整数相位条件意味着振荡电路必须是正反馈;幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数A 或反馈系数F 达到)o u f U A U = 由:ou o U F A U =1u =F A o f U F U =自激振荡的条件3. 起振及稳幅振荡的过程设:U o是振荡电路输出电压的幅度,B 是要求达到的输出电压幅度起振时U o≈ 0,达到稳定振荡时U o=B起振过程中U o< B,要求∣A u F∣> 1可使输出电压的幅度不断增大稳定振荡时U o= B,要求∣A u F∣= 1使输出电压的幅度得以稳定从∣A u F∣> 1 到∣A u F∣= 1,就是自激振荡建立的过程起始信号的产生:在电源接通时,会在电路中激起一个微小的扰动信号,它是个非正弦信号,含有一系列频率不同的正弦分量4. 正弦波振荡电路的组成(1)放大电路: 放大信号(2)反馈网络: 必须是正反馈,反馈信号即是放大电路的输入信号(3)选频网络:保证输出为单一频率的正弦波即使电路只在某一特定频率下满足自激振荡条件(4)稳幅环节:使电路能从∣A u F∣ >1 ,过渡到∣A u F∣ =1,从而达到稳幅振荡。

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模拟电子技术清华华成英第四第八章
8.1 正弦波振荡电路
一、产生正弦波振荡的条件 U i 2Uisi nt
无外输入信号,放大电路输出端也有一个正弦波信 号——自激振荡。(电路要引入正反馈)
X f Xi
+
X f X i
X O X i

X f X O
AF 1
AF AF1 幅值平衡条件
ArA gF ArA g ArF gAF 相位平衡条件 2n(n0、 1、 2)
分析:
① f f0
F 0
2
② f f0
F 0
2
③ f f0
F 1 3
0
分析:
① f f0
F 0
2
② f f0
F 0
2
③ f f0
F 1 3
0
当 f f0
F 1 max 3
F 0
二、RC桥式正弦波振荡电路
如何实现?
起振条件 稳幅条件
Au
U UOf
1Rf R1
3
Au
U UOf
L
1 当 CR2 ( L)2 0
f 0电路发生并联谐振。
2 LC O
1 1( R
• )2
OL
1
LC
1
1
1 Q2

LC
令QRoL(Q为品质因数)0
1 LC
根据引入反馈的方式不同,LC正弦波振荡电路分为 三种电路。
变压器反馈式、 电感反馈式、 电容反馈式。
二、变压器反馈式振荡电路 满通常,选取
R1 R2 RC1C2 C
F
U f U O
R
R // 1
jC
1 R //
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幅值平衡条件 相位平衡条件
起振条件: AF 1
要产生正弦波振荡,必须有满足相位条件的f0,且在 合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程, 即满足起振条件。
2. 基本组成部分
1) 放大电路:放大作用 2) 正反馈网络:满足相位条件 3) 选频网络:确定f0,保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节(稳幅环节):稳幅
输入电阻小、输出 电阻大,影响f0 可引入电压串联负反馈,使 电压放大倍数大于3,且Ri大、 Ro小,对f0影响小
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
3. RC桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)
用同相比例运算电路作放大电路。
Rf 2R1
在电扰动下,对于某一特定频率f0的信号形成正反馈: X o X i' X o
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制,最 终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。。
1. 正弦波振荡的条件
一旦产生稳定的振荡,则 电路的输出量自维持,即 X AFX
o o
AF 1 AF 1 A F 2nπ
高频段 在频率从0~∞ 中必有一个频率 f0,φF=0º 。
. Uf
. I . Uo
f ,U f 0, F 90
RC串并联选频网络的频率响应
Uf F Uo R R∥ 1 j C 1 j C 1 j C
+R ∥
F
1 3 j( RC 1 ) RC
第二十三讲 正弦波振荡电 路
一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路
一、正弦波振荡的条件和电路的组成
1. 正弦波振荡的条件 无外加信号,输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处:在正弦波振荡电 路中引入的是正反馈,且振荡频率可控。
1 1 令f 0 ,则 F f0 f 2π RC 3 j( ) f0 f
当 f=f0时,不但φ=0,且 F 最大,为1/3。
2. 电路组成
不符合相位条件 不符合放大条件
1)是否可用共射放大电路? 2)是否可用共集放大电路? 3)是否可用共基放大电路? 4)是否可用两级共射放大电路?
Байду номын сангаас
常合二为一
3. 分类
常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路:几百千赫以下 2) LC正弦波振荡电路:几百千赫~几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路:振荡频率稳定
二、RC 正弦波振荡电路
1. RC串并联选频网络
低频段
. Uf . I . Uo
f 0,U f 0, F 90
因同相比例运算电路有非常好的线 性度,故R或Rf可用热敏电阻,或加 二极管作为非线性环节。
文氏桥振荡 器的特点?
讨论一:合理连接电路,组成文氏桥振荡电路





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