1自激振荡的条件.
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10.5 运算放大器在波形产生方面的应用
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
1.自激振荡的条件
电路中无外加输入电压，而在输出端有一定频率和幅度 的信号输出，称这种现象为电路的自激振荡。 2 S 当 S 合于 2 时， ud 若 uf ui ud 1 uo ui 则输出电压保持不变。 f U uf 反馈系数 F o U f U d 又 U 所以自激振荡的条件是： ui ud 当 S 合于 1 时， o U f o U U AF 1 A 开环电压放大倍数 Ud Uo Ud
可见，当 RF 2R1 时， Au 3
Au F 1
3 RC 正弦波振荡电路
i U F o U
+ uo –
3 RC 正弦波振荡电路
在特定频率
1 f0 时， 2RC
RF R1 u+
–
ui 和 uo 同相，即 RC 串并联电路具有 正反馈和选频作用， ui 和 uo 为正弦波。
U f U d 即 AF 1
AF 1 振荡稳定
AF 1 不能振荡
3 RC 正Biblioteka Baidu波振荡电路
(1)放大电路
由集成运放构成的 同相比例运算电路。 其电压放大倍数为 R1
同相比例运算电路 RF
u+
– +
+ C ui –
+
R
RF A 1 R1
(2)选频电路
由 RC 串并联电路组 成，它也是正反馈电路。
所以，振荡时应满足 起振时应满足
4 RC 正弦波振荡电路稳幅措施
(1)用热敏电阻稳幅 D1 RF1 RF2 R1 用具有负温度系数的热敏电阻 RT 代替 RF。 起振时由于温度低，RT > 2R1， 振荡后温度增加 RT 减少到等于2R1。 (2)用二极管稳幅
D R 2 RT F
– +
+
R
uo
–
即
o U f U AF 1 d U o U
2 振荡的建立和稳定
Uom 幅度特性 Uom= f(Ufm) A Uom2 ui
2 S 1
ud
A
F
uo
uf
Uom1 O
不断通过放大 反馈 再放大 反馈特性 再反馈，使 Uom不断增大，一 Ufm=FUom 直到达交点 A 时，稳定下来。 振荡建立时应满足： Uim Ufm1 Ufm 微小的扰动起始信号 自激振荡的建立过程
A
F
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
自激振荡的条件： (1) 相位条件：
o U f U AF 1 d U o U
f 与输入电压 U i 同相, 为正反馈； 反馈电压 U
即
A F 2n
Uf Ud
( n 0, 1, 2)
(2) 幅度条件：
反馈电压与输入电压的大小相等；
若
+
+
R
RF 2 R1 ，则
Au 3
C
Au F 1 电路将等幅振荡；
若 RF 2 R1 ，则
+ C R ui –
+ uo –
若 RF 2 R1 ，则 Au F 1 电路将不能幅振荡；
Au 3
RF = 2R1 Au 3 即 RF > 2R1
Au F 1
电路起振后，振幅越来至饱和；
+ uo –
C
R
选频电路
1 RF 2 R2 X C 3 j( ) R1 RX C – i 同相，上式分母的虚 若要 U o 与 U u+ + 部应为零，即 + 1 2 2 R XC R XC 0 2fC + C R 1 C R ui f f0 2RC – Ui 1 这时 F Uo 3 Uo RF Au 1 同相比例运算的电压放大倍数为 Ui R1
+
5 振荡频率的改变
1 可知 f0 2RC 改变 R、C 或同时改变 RC 都 可改变振荡频率。
由
C
R
C
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
1.自激振荡的条件
电路中无外加输入电压，而在输出端有一定频率和幅度 的信号输出，称这种现象为电路的自激振荡。 2 S 当 S 合于 2 时， ud 若 uf ui ud 1 uo ui 则输出电压保持不变。 f U uf 反馈系数 F o U f U d 又 U 所以自激振荡的条件是： ui ud 当 S 合于 1 时， o U f o U U AF 1 A 开环电压放大倍数 Ud Uo Ud
可见，当 RF 2R1 时， Au 3
Au F 1
3 RC 正弦波振荡电路
i U F o U
+ uo –
3 RC 正弦波振荡电路
在特定频率
1 f0 时， 2RC
RF R1 u+
–
ui 和 uo 同相，即 RC 串并联电路具有 正反馈和选频作用， ui 和 uo 为正弦波。
U f U d 即 AF 1
AF 1 振荡稳定
AF 1 不能振荡
3 RC 正Biblioteka Baidu波振荡电路
(1)放大电路
由集成运放构成的 同相比例运算电路。 其电压放大倍数为 R1
同相比例运算电路 RF
u+
– +
+ C ui –
+
R
RF A 1 R1
(2)选频电路
由 RC 串并联电路组 成，它也是正反馈电路。
所以，振荡时应满足 起振时应满足
4 RC 正弦波振荡电路稳幅措施
(1)用热敏电阻稳幅 D1 RF1 RF2 R1 用具有负温度系数的热敏电阻 RT 代替 RF。 起振时由于温度低，RT > 2R1， 振荡后温度增加 RT 减少到等于2R1。 (2)用二极管稳幅
D R 2 RT F
– +
+
R
uo
–
即
o U f U AF 1 d U o U
2 振荡的建立和稳定
Uom 幅度特性 Uom= f(Ufm) A Uom2 ui
2 S 1
ud
A
F
uo
uf
Uom1 O
不断通过放大 反馈 再放大 反馈特性 再反馈，使 Uom不断增大，一 Ufm=FUom 直到达交点 A 时，稳定下来。 振荡建立时应满足： Uim Ufm1 Ufm 微小的扰动起始信号 自激振荡的建立过程
A
F
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
自激振荡的条件： (1) 相位条件：
o U f U AF 1 d U o U
f 与输入电压 U i 同相, 为正反馈； 反馈电压 U
即
A F 2n
Uf Ud
( n 0, 1, 2)
(2) 幅度条件：
反馈电压与输入电压的大小相等；
若
+
+
R
RF 2 R1 ，则
Au 3
C
Au F 1 电路将等幅振荡；
若 RF 2 R1 ，则
+ C R ui –
+ uo –
若 RF 2 R1 ，则 Au F 1 电路将不能幅振荡；
Au 3
RF = 2R1 Au 3 即 RF > 2R1
Au F 1
电路起振后，振幅越来至饱和；
+ uo –
C
R
选频电路
1 RF 2 R2 X C 3 j( ) R1 RX C – i 同相，上式分母的虚 若要 U o 与 U u+ + 部应为零，即 + 1 2 2 R XC R XC 0 2fC + C R 1 C R ui f f0 2RC – Ui 1 这时 F Uo 3 Uo RF Au 1 同相比例运算的电压放大倍数为 Ui R1
+
5 振荡频率的改变
1 可知 f0 2RC 改变 R、C 或同时改变 RC 都 可改变振荡频率。
由
C
R
C