第八章波形的产生与变换电路1资料

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R2
1 f0 = 2pC R1R2
Rf1 Rf2
D1 D1
使R2>>R1
R1
C
1 F 2
A2 uo
_ _

AF1 功率放 大器

6 7
1
+ +
C
Rf 可调
+
Rf + Rf A = 1+ Rf
RF1+RF2Rf
三、
1.
LC正弦波振荡器
LC并联谐振回路的选频特性 1 0 i LC iL ic L u C 1 f0 R 2p LC L R为电感线圈中的电阻 (阻性) Z0 = RC
结果：产生增幅振荡
稳幅： 1、被动：器件非线性 2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅 环节，用以调节放大电路的增益
2.
正弦波振荡器的一般组成
1.放大电路 2.正反馈网络
3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得 单一频率的正弦波输出。
选频网络组成：R、C和L、C 正弦波振荡器命名
RC 低频
2
2 C 1
UO
Uf
R2
C2
Uf = 1 U O (1 + R1 + C 2 ) + j ( R1C 2 - 1 ) R 2 C1 R 2 C1
1 当 R1C 2 = R 2 C1
时，相移为0。
选频特性
1 R1C2 = R2C1
0 =
1 R1R2C1C2
1 0 = RC
如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：
Rf
R C R1
_ _

1 F= 3
+ +
C
+
uo
R
A=3
Rf A = 1+ R1
Rf = 2 R1 =210=20k
1 f0 = 2pRC
=1592 Hz
能自动稳幅的振荡电路
半导体热敏电阻 (负温度系数） 起振时RT>2R1, A>3,易起振。
uo
Rf
使
R C R
R1
_ _ + +

T
+
当uo幅度自激增长 达某一值时， RT=2R1，A=3。 当uo进一步增大时， RT<2R1 ,使A<3。 因此uo幅度自动稳 定于某一幅值。
C
能自动稳幅的振荡电路
将Rf分为二个： Rf1 R C R Rf2 D1 Rf1 和Rf2 ， Rf2
并联二极管
_ _
D2
+ +
C R1

+
Rf1+Rf2略大于2R1,随 着uo的增加，Rf2逐渐 被短接，A自动下降， 输出自动被稳定于某 一幅值。
谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。
2. 变压器反馈式LC振荡电路
工作原理： 三极管共射放大器。
+
j A = 180
0
+
uo
利用互感线圈的同 名端：
+
uf uI
j F = 180
0
j A + j F = 360
振荡频率:
f0
0
满足相位条件。
1 2p LC
Baidu Nhomakorabea
判断是否是正反馈: 用瞬时极性法判断
LC正弦波振荡器举例
LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路 电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电 路呈阻性。用于选频电路。
LC并联谐振回路的幅频特性曲线
L Q L Z0 = = Q 0 L = =Q RC 0C C
Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄， 选频特性越好。图中Q1＞Q2。并联谐振阻抗为Z0
+
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
Xi
+
+
Xd
基本放大 电路A 反馈电路
Xo
Xf F
如果：X f = X i , 则去掉 X i , 仍有信号输出。
Xd Xf
基本放大 电路A 反馈电路
Xo 反馈信号代替了放大
电路的输入信号。
F
Xd
Xf
基本放大 电路A 反馈电路
Xo Xd=Xf
. .
FA=1
F

同 因为： j A = 0 相 在f 处 j = 0 , 0 F 放 大 器 满足相位条件：
+
A=3
uo
jA + jF = 0
振幅条件：
R
uo C 3
输出正弦波频率：
1 f0 = 2pRC
1 AF=1 F= 3 Rf A=3 A = 1+ R1
Rf = 2 R1
例题:R=1k，C=0.1F， R1=10k。Rf为多大时才能 起振？振荡频率f0=？ 起振条件： AF=1，
自激振荡的条件： A F = 1 . . 因为： A = | A | j A F = | F | j F 所以，自激振荡条件也可以写成： （1）振幅条件： （2）相位条件：
| AF | = 1
j A + j F = 2 np
n是整数
起振条件和稳幅原理
振荡建立与 稳定过程图
起振条件：
F |1 （略大于） |A
Uf Uo


=
1 R1 C2 1 (1 + + ) + j (R1C2 ) R2 C2 R2C1
1 f0 = 2pRC
1 = = 1 3 3 + j (RC + ) RC
1
=o时
RC串并联网络的频率特性曲线
RC桥式振荡器的工作原理：
文 氏 桥 选 频 电 路 Rf uo
R C
R1
_ _ + +
第八章
波形的产生与变换电路
8.1 正弦波振荡电路 一、概述 二、 RC正弦波振荡电路 三、 LC正弦波振荡电路 四、 石英晶体振荡电路 8.2 8.3 比较器 非正弦波发生电路
8.1 正弦波振荡电路
一、概述
Xi
1.
Xd
产生自激振荡的条件
基本放大 电路A 反馈电路
+
–
Xo
Xf F
改成正反馈
Xd = Xi - X f
1 2p LC
满足相位平衡条件
振荡频率的调节：
K：双联波段开关， 切换R，用于 粗调振荡频率。
R1
R2 R3
K
Rf
振荡频率：
1 f0 = 2pRC
R2
R C
R3
__

++
C
R1

+
uo
R1
K
C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。
电子琴的振荡电路： F =
R28 R27 R26 R25 R24 R23 R22 R21
1 R1 2+ R2
LC （石英晶体） 高频
4.稳幅电路
3、
RC振荡电路
1. RC 串并联网络的选频特性
Z1 = R1 + (1 / jC1 )
R2C2 并联阻抗：
R1C1 串联阻抗：
R1 C1 Uf R2
UO
Z 2 = R2 //(1 / jC2 ) R2 = 1 + jR2C2
C2
选频特性：
R1
Uf Z2 F= = U o Z1 + Z 2
VCC M vo Rb1 C b e Re L (-) c T
VCC Rb1 (+) M L
(+)
(-) C
(+)
Rb2 C1
(+)
C1
Ce
c b e Re T
(+)
(+)
Rb2
反馈 反馈
满足相位平衡条件 满足相位平衡条件
LC正弦波振荡器举例
+UCC
振荡频率:
正反馈
C1
+
+
– +
uo –
L
C
f0