第九章 波形发生和交换电路
波形发生电路
❖ 9.1 正弦波振荡电路的分析方法
➢ 9.1.1 产生正弦波振荡的条件 ➢ 9.1.2 正弦波振荡电路的组成 ➢ 9.1.3 正弦振荡电路的分析步骤
❖ 9.2 RC正弦波振荡电路
➢ 9.2.1 RC串并联网络振荡电路 ➢ 9.2.2 其他形式的RC振荡电路
❖ 9.3 LC正弦波振荡电路
振荡频率：f0 =
1 2√3 πRC
三节RC电路的移相范围0 ~ 2700
起振条件： RF >12R
至少要用三节RC电路
四、 双T选频网络振荡电路
R3 应略小于R /2
R
R
RF
C
C
A
U·o
R3
+ 2C R´
ω低
+
C1
U·
R1
+
-
R2 C2
U·f -
(a)RC串并联电路
当ω 较高时
1/ωC1 ＜＜ R1 1/ωC2 ＜＜ R2 可忽略R2和1/ωC1 U&f 相位滞后于U& ω高
+
C1
U·
-
R2
U+·-f
(b) 低频等效电路
+
R1
U·
-
C2
U+·-f
(c) 高频等效电路
+
C1
U·
R1 Z1
+
-
R2
C2
（2)起振条件 A·F· > 1
F·
=
1 3
A· > 3
R1 C1
RF
A
U·o
+
R´
C2
R2
波形的产生与变换电路教学课件
通过综合运用不同的波形产生电路和变换电路，实现特定应用需求的电路设计。
结语
波形电路在电子技术和通信领域中具有重要的应用前景。学习和掌握波形电 路对于深入理解电子技术的原理和应用具有重要价值。
我们鼓励学生在学习波形电路的基础上进行深入研究和探索，为未来的电子 技术发展做出贡献。
方波产生电路
通过使用非线性元件将正弦波信号转为方波信号。
三角波产生电路
锯齿波பைடு நூலகம்生电路
通过将方波信号经过积分电路变换为三角波信号。 通过使用充电和放电过程产生连续的锯齿波信号。
波形变换电路
1
基本波形的变换电路
通过不同的电路元件和组合，将基本波形进行变换，如幅度调整、频率调整等。
2
信号的放大与缩小
使用放大器电路或衰减器电路来调整波形的幅度。
波形的产生与变换电路教 学课件PPT
这是一份关于波形的产生与变换电路的教学课件PPT。通过本课件，您将学 到波形的定义、产生方式以及常见的波形产生电路和变换电路。
波形的定义和产生方式
• 什么是波形 • 波形的分类和特点 • 如何产生波形
常见的波形产生电路
正弦波产生电路
通过使用振荡器电路产生连续的正弦波信号。
3
信号的移相和反相
通过移位电路或反相电路来实现波形的相位调整。
4
信号的滤波和衰减
使用滤波电路来滤除波形中的杂散波，或使用衰减电路来降低波形的幅度。
应用实例解析
音频滤波器电路
通过滤波电路可以实现音频信号的频率调整和杂散波的滤除，提供更好的音质。
交流电视调制电路
交流电视信号需要进行调制和变换才能在电视屏幕上显示出图像和声音。
模电-波形产生与变换 PPT
起振并能稳定振荡的条件:
Uo B时，AF 1 Uo B时，AF 1 Uo B时，AF 1
四、正弦波振荡器的
+
Ao
分析方法
+
1、组成
F
基本环节——放大电路、正反馈网络和选频网络。
97 Hz
2、若电路Q正常但不能振荡,原因？如何调整？ Af太小！Rf调大。
3、输出波形严重失真,原因？如何调整？ Af太大！Rf调小。
DZ1
DZ2
三、双T正弦波振荡电路
RR 2C
1、组成 2、相位平衡条件
C
C
R/2
振荡频率
f0
1
2RC
_ +
+
uo
3、幅度起振条件
R2
4、稳幅环节
R1
适用于固定频率场合,选频特性好。
(1)若电感的中间抽头交流接地,则首端与尾 端的信号电压相位相反。
(2)若电感的首端或尾端交流接地,则电感其 它两个端点的信号电压相位相同。
对电容三点式电路也是同样的。
估计
不能
不能
估计
6、1、4 石英晶体振荡电路
1、 频率稳定问题
f
频率稳定度一般由 f0 衡量
f ——频率偏移量 f0 ——振荡频率
(2)当Q>>1时,谐振频率
f0
2
1 LC
幅频特性
(3) Q值越大,选频特性越好。 相频特性越陡,谐振时的阻抗
Z0也越大。
•
I
•
Ui
C
相频特性
高二物理竞赛课件波形的发生和信号的转换
•
•• •
Xo AF Xo
正弦波振荡的平衡条件为
Xf
反馈电路 Xo
••
F
AF 1
反馈信号代替了放大电路的
输入信号，输入信号为0时
仍有输出。称为自激振荡。
6
自激振荡条件
（1）幅值条件：
••
| A F | 1
（2）相位条件： A F 2nπ
••
AF 1
（n是整数）
相位条件保证反馈极性为正反馈， 振幅条件保证反馈有足够的强度。
2. 起振与稳幅
电路如何从起振到稳幅？
A F 1
Xo Xo 稳定的 振幅
o
FA
A
F
非线性环节 的必要性！
Xf (Xi)
A F
12
二、正弦波振荡电路的组成
正弦波振荡电路的组成：
（1）放大电路：保证电路能够有从起 振到动态平衡的过程，使电路获得一 定幅值的输出量，实现能量的控制。
’X 基本放大 i 电路Ao
可以通过调整放大电路的放大倍数达到。
起振条件
••
| A F | 1
电路把除f=f0以外的输出量均衰减为零，因此输出
量为f=f0的正弦波。
7
2. 起振与稳幅：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
8
频率逐渐变 为单一
9
振幅越来越大
10
趋于稳幅
11
Xf
反馈电路
F
（2）选频网络：确定电路的振荡频率。
（3）正反馈网络：引入正反馈。
常合二为一
（4）稳幅环节：使输出信号幅值稳定。
正弦波振荡电路的分类：
08.波形产生电路与变换电路报告
返回＞＞第八章 波形产生电路与变换电路波形产生电路：产生各种周期性的波形。
波形变换电路：将输入信号的波形变换成为另一种形状。
§1 非正弦波产生电路矩形波、锯齿波、三角波等非正弦波，实质是脉冲波形。
产生这些波形一般是利用惰性元件电容C 和电感L 的充放电来实现的，由于电容使用起来方便，所以实际中主要用电容。
一、利用电容器充放电产生脉冲波形(产生脉冲波形的基本原理)电路如下图，如果开关K 在位置1，且稳定，突然将开关K 扳向位置2，则电源U CC 通过R 对电容C 充电，将产生暂态过程。
τtC C C C e u u u t u -+∞-+∞=)]()0([)()(τ－时间常数，它的大小反映了过渡过程(暂态过程)的进展速度，τ越大，过渡过程的进展越慢。
τ近似地反映了充放电的时间。
u c (0+)—响应的初始值u c (∞)—响应的稳态值对于充电，三要素的值分别为： u c (0+)=0 u c (∞)=U CC τ充＝RC稳定后，再将开关K 由位置2扳向位置1，则电容器将通过电阻放电，这又是一个暂态过程，其中三要素为u c (0+)=U CC u c (∞)=0 τ放＝RC改变充放电时间，可得到不同的波形。
如果τ充=τ放=RC <<T ，可得到近似的矩形波形； 如果τ充=τ放=RC >>T ，可得到近似的三角波形；如果τ充> >τ放，且τ充>>T ，可得到近似的锯齿波形。
将开关周期性性地在1和2之间来回扳动，则可产生周期性的波形。
在具体的脉冲电路里，开关由电子开关完成，如半导体三极管来完成，电压比较器也可作为开关。
我们讨论用电压比较器的积分电路组成的非正弦波产生电路。
二、矩形波产生电路1. 基本原理利用积分电路(RC 电路的充放电时的电容器的电压)产生三角波，用电压比较器(滞回)(作为开关)将其转换为矩形波。
2. 工作原理 电路如图 充电ZC TH U R R R U t u U 3221)(++===⊕放电ZC TH U R R R U t u U 3222)(+-===⊕3. 振荡周期的计算τtC C C C e u u u t u -+∞-+∞=)]()0([)()(τ1)]()0([)()(1T C C C C eu u u T u -+∞-+∞=τ1)]()0([)()(1T C C C C eu u u T u -+∞-=∞-)()0()()(11∞-∞-=+-C C C C T u u u T u eτ，)0()()()(ln 11+-∞-∞=-C C C Cu u T u u T τ)()()0()(ln11T u u u u T C C C C -∞-∞=+放τ其中：RC =放τ，z C U u -=∞)(z C U R R R u 322)0(+=+，zC U R R R T u 3221)(+-=代入上式得：)21ln(ln 323223221R R RC U R R R U U R R R U RC T zz zz +=++-+--=同理求得：)21ln(322R R RC T +=则周期为：)21ln(23221R R RC T T T +=+=从前面我们可知，矩形波的占空比为T T D 2=占空比可调电路如图所示：可求出占空比：)21ln()(32'11R R C r R R R T d W W ++-+= )21ln()(32'22R R C r R R T d W +++=)21ln()2(322121R RC R r r R T T T d d W ++++=+=占空比：R r r R R r R T T D d d W d W 2211'2+++++==三、三角波产生电路1．电路组成 从矩形波产生电路中的电容器上的输出电压，可得到一个近似的三角波信号。
第9章 波形的发生和信号的变换电路
8.1 正弦波振荡电路（P2）
• 图8.1.16 变压器反馈式振荡电路的交流等效电路 • 图8.1.17 电感反馈式振荡电路 • 图8.1.18 电感反馈式振荡电路的交流通路 • 图8.1.19 电感反馈式振荡电路的交流等效电路 • 图8.1.20 电容反馈式振荡电路 • 图8.1.21 频率可调的选频网络 • 图8.1.22 电容反馈式振荡电路的改进 • 图8.1.23 采用共基放大电路的电容反馈式振荡电路 • 图8.1.24 例8.1.2 电路图 • 图8.1.25 例8.1.3 电路图 • 图8.1.26 例8.1.25 所示电路的改正电路 • 图8.1.27 石英晶体谐振器的结构示意图及符号 • 图8.1.28 石英晶体的等效电路及其频率特性 • 图8.1.29 并联型石英晶体振荡电路 • 图8.1.30 串联型石英晶体振荡电路
图8.1.1 带通滤波器变换成正弦波振荡电路
9.3. LC-正弦波振荡电路
8.3 LC-正弦波振荡电路
• 1. LC-正弦波振荡电路分类： • ⑴.变压器反馈式 • ⑵.电感三点式 • ⑶.电容三点式
2.LC谐振网的选频特性
• ⑴.谐振频率： • ⑵.谐振时输入阻抗ZO：
3.LC谐振网的特性分析：Analog:E-3.2；P.85
图8.1.9 振荡频率连续可调的RC 串并联选频网络
8.1 正弦波振荡电路（P1）
1 带通滤波器变换成正弦波振荡电路 2 正弦波振荡电路的方框图 3 利用瞬时极性法判断相位条件 4 RC串并联选频网络及其在低频段和高频段的等效电路 5 RC串并联选频网络的频率特性 6 利用RC串并联选频网络构成正弦波振荡电路的方框图 7 RC桥式正弦波振荡电路 8 利用二极管作为非线性环节 9 振荡频率连续可调的RC串并联选频网络 10 LC并联网络 11 LC并联网络电抗的频率特性 12 选频放大电路 13 在选频放大电路中引正反馈 14 变压器反馈式振荡电路 15 变压器反馈式振荡电路的交流通路
模电课件-第9章(华)波形的发生与变换电路-文档资料
2
R R（ / 1 j RC） R (1 / j C ) R / 1 j RC R 1 / j C 1 j RC R
33 MHz
1 1 3 j RC RC
令ω0=1/RC
F V
b. 检查放大电路是否正常工作
c. 将电路在放大器反馈端断开，利用瞬时极性法 判断电路是否满足相位平衡条件 d. 分析是否满足振荡产生的幅度条件。
一般︱AF︱应略大于1
33 MHz
Analog Electronics
9.1.2 RC正弦波振荡电路
电路的构成
RC 串并联网络是 正反馈网络，Rf 和R1 为负反馈网络。
电感反馈式正弦波振荡电路
e L2 L1 C
b
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。
33 MHz
2. 电容三点式振荡电路
Analog Electronics
正反馈 振荡频率
放大电路 RB1 RC C1 RB2 RE
－
CE
+UCC 选频电路
信号发生器：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（又称振荡器）。输出的交流电能是从电源 的直流电能转换而来的。
振荡波形： 信号发生器从波形上分为正弦波振荡器和非正弦
波振荡器（方波、锯齿波、三角波等）。
9.1 正弦波振荡电路 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。 9.1.1 概述
I I1
V0 m
33 MHz
15.3k 0.6V 1.1k
波形发生与变换电路
4. 电容反馈式（电容三点式）电路
−
+
1 f0 ≈ 2π L ⋅ C1C2 (C1 + C2 )
若C << C1且C << C2，则
−
& Uf
+
& Ui
−
f0 ≈
C
−
+
1 2 π LC
与放大电路参数无关
若要振荡频率高， 的取值就要小。 电容减 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C 小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在 1和C2上，影 响振荡频率。 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。 特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。
5. 分类
常用选频网络所用元件分类。 常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路：1兆赫以下 正弦波振荡电路： 兆赫 兆赫以下 正弦波振荡电路 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 正弦波振荡电路 千赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定 石英晶体正弦波振荡电路：
2. 电路组成
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于 、输入电 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、 应为 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路即运算放大电路 的放大电路即运算放大电路。 阻趋于无穷大、输出电阻趋于 的放大电路即运算放大电路。
3. RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振 荡器）
一般LC选频网络的 为几百 石英晶体的Q可达 可达10 一般 选频网络的Q为几百，石英晶体的 可达 4～ 选频网络的 为几百， 106；前者 前者∆f/f为10－5，后者可达 －10～10－11。 后者可达10 为
波形发生和信号的转换
本章讨论的问题：1.在模拟电子电路中需要哪些波形的信号作为测试信号和控制信号？2.正弦波振荡电路所产生的自激振荡和负反馈放大电路中所产生的自激振荡有什么区别？3.为什么正弦波振荡电路中必须有选频网络？选频网络由哪些元件组成？4.为什么说矩形波发生电路是产生非正弦波信号的基础？为什么非正弦波发生电路中几乎都有电压比较器？5.电压比较器与放大电路有什么区别？集成运放在电压比较器和运算放大电路中的工作状态一样吗？6.如何组成矩形波、三角波和锯齿波发生发生电路？7.为什么需要将输入信号进行转换？有哪些基本转换？8.1正弦波振荡电路正弦波振荡电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。
正弦波振荡电路也称为正弦波发生电路或正弦波振荡器。
8.1.1 概述一、正弦波产生电路的组成为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。
但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。
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二、产生正弦波的条件产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端，产生了足够的附加相移，从而使负反馈变成了正反馈。
在振荡电路中加的就是正反馈，振荡建立后只是一种频率的信号，无所谓附加相移。
(a)负反馈放大电路 (b)正反馈振荡电路图8.1.1 振荡器的方框图比较图 图8.1.1 (a) 和 (b)就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。
波形发生和交换电路
uP
uO1
R2 R1 R2
uO 2
R1 R1 R2
=0
UUOO11==+-UUZZ
从零值开始 线性上升
u 01 U Z
u 01 U Z
u 02
R2 R1
UZ
u 02
R2 R1
UZ
uP0
uP 0
A1过零迟滞电压比较器 A2积分器
uP<0
三角波发生器
a) 基本电路 b) 输出波形
2021/3/7
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6
3.正弦波振荡电路的分类
为了保证振荡电路产生单一频率的正弦波，电路必须有选 频电路（又称选频网络）。根据选频网络组成的元件，通 常可分为：
(1) RC正弦波振荡电路：其振荡频率较低，一般在几百千赫以 下；
(2) LC正弦波振荡电路：其振荡频率较高，一般在几百千赫～
几百兆赫；
(3) 石英晶体正弦波振荡电路：其振荡频率等于石英晶体的固 有频率，振荡频率稳定。
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9.1.3 LC正弦波振荡电路
1. LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且阻抗 无穷大。
谐振频率为
f0
2
π
1 LC
在损耗较小时，品质因数及谐振频率
损耗
Q 1 R
L，f C
0
2
π
1 LC
在f＝f0时，电容和电感中电流各约为多少？网络的电阻 为多少？
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2. 变压器反馈式LC正弦波振荡电路
f0
2
1
LC
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变压器反馈LC振荡电路容易起振，若用可变电容器代替固定电 容C，则调频比较方便，缺点是振荡频率不太高，通常为几兆赫～ 十几兆赫。
波形发生与信号转换电路35页PPT
55、 为 中 华 之 崛起而想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
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实际使用时外接一小电容Cs
则新的谐振频率为
fs
2π
1 LC
1 C C0 Cs
fs
C 1
C0 Cs
由于 C C0 Cs
f
s
fs 1
C
2(C0
Cs
)
由此看出
Cs
0 时，
f
s
fp
；
Cs 时， fs fs
调整
Cs
可使
f
s
在
fs
和
fp
之间变化
2. 石英晶体谐振电路
图9-14 并联型石英晶体振荡电路
赫～几百兆赫；
(3) 石英晶体正弦波振荡电路：其振荡频率等于石英晶体的 固有频率，振荡频率稳定。
4.正弦波振荡电路的分析方法
对于一个振荡电路，首先要判断它能否产生振荡。通常可采 用下列步骤来判断： ❖ (1）检查振荡器是否存在放大电路、反馈网络、选频网络和稳 幅环节4个环节，尤其前3个环节； ❖ (2）分析基本放大电路能否正常工作，主要检查基本放大电路 的静态工作点设置得是否合理； ❖ (3）检查电路是否满足振荡条件，首先检查是否满足相位平衡 条件，可以用瞬时极性法进行判别，若电路未构成正反馈，则 它肯定不能振荡；然后检查幅值条件和起振条件是否满足； ❖ (4）估算振荡频率，其数值往往决于选频网络的参数。
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
幅值平衡条件 相位平衡条件
起振条件： A F 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.正弦波振荡电路的组成
UZ UZ
图9-16
滞回比较器 RC 回路
UTH
R1 R1 R2
U Z
正向充电：
图9-17
uO（+UZ）→R→C→地 反向放电：
地→C→ R → uO（－UZ）
+uUcZ
UTH
uo0
t
+UZ
2.工作原理：
t
0
-UZ
(1) 设 uO = + UZ , 则：uP=UTH
此时，uO给C 充电, uC ， 设uC初始值uC(0+)= 0
信号产生电路 (振荡器)
分类： 正弦波振荡:
RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高)
非正弦波振荡： 方波、 三角波、锯齿波等
主要性 输出信号的幅度准确稳定 能要求： 输出信号的频率准确稳定
9.1 正弦波振荡电路
9.1.1 正弦波振荡电路的基本概念
石英晶片的谐振频率取决于晶片的几何形状和切片方向， 体积越小，一般谐振频率越高。
等效电路
特性
A. 串联谐振
fs
2π
1 LC
晶体等效阻
图9-13 石英晶体的等效电路和频率特性
抗为纯阻性 B. 并联谐振
a）石英晶体的等效电路
b）石英晶体的频率特性
fp
2π
1 LC
1 C C0
fs
1 C C0
通常 C C0 所以 fs 与 fp 很接近
可达100MHZ以上。常在电感L两端并联可变电容器，
调节频率，但调节范围较小。
9.1.4 石英晶体振荡电路
石英晶体振荡电路简称为“晶振”。和一般LC振荡电路比
较，晶振具有极高的频率稳定性，其值用频率的相对变化量表示,
△f/f可达10-9~10－11。而一般LC振荡电路的频率稳定度无法达到
10－5。所以在要求频率稳定度高的场合，常采用石英晶体振荡电 路，例如，它广泛应用于标准频率发生器，频率计、电话、电视、 计算机等设备中。
第9章 波形发生和交换电路
9.1 正弦波振荡电路 9.2 非正弦信号发生电路
波形发生电路和波形变换电路在测量、自动控制、 通讯、无线电广播和遥测、遥感等许多技术领域中 有着广泛的应用。
收音机、电视机和电子钟表等日常生活用品也 离不开它。
波形发生电路包括正弦波振荡电路和非正弦波 振荡电路，它们不需要外加输入信号就能产生各种 同期性的连续波形，例如正弦波、方波、三角波和 锯齿波等。
完整的波形：
方波的周期为： T＝2RC ln(1 2 R2 )
R1
图9-18
波形分析
脉冲宽度
根据三要素，即起始值、终了值、时间常数，求出
T
2R3C
ln(1
2R1 R2
)
占空比
Tk T
50%
2. 矩形波发生电路
正向充电和反向充电时间常数可 调，占空比就可调。
2. 矩形波发生电路
正向充电和反向充电时间常数可 调，占空比就可调。
损耗
图9-6
Q 1 R
L， C
f0
1 2 π LC
品质因数 Q＝0L ＝ 1 L
R RC
图9-7 LC并联回路的频率特性（Q1Q2）
a) 幅频特性 b)相频特性
2. 变压器反馈式LC正弦波振荡电路
f0
2
1
LC
图9-8
变压器反馈LC振荡电路容易起振，若用可变电容器代替固定 电容C，则调频比较方便，缺点是振荡频率不太高，通常为几兆
于对波形要求不高的设备中，其振荡频率通常在几十兆赫以下。
4. 电容反馈式振荡电路
图9-10 电容三点式振荡电路
f0
2
1
LC
2
1
L C1C 2
C1 C2
电容三点式电路特点：
由于反馈电压取自电容两端，电容对高次谐波 容抗小，对高次谐波的正反馈比基波弱，使输出波 形中的高次谐波成分小，波形较好。振荡频率较高，
赫～十几兆赫。
图9-8
3. 电感反馈式振荡电路
图9-9 电感三点式振荡电路
f0
2
1
LC
2
1
(L1 L2 2M )C
电路特点：
电感三点式振荡电路简单，容易起振，调频方便。由于反馈信
号取自电感L2，电感对高次谐波感抗大，所以高次谐波的正反馈比
基波强，使输出波形含有较多的高次谐波成分，波形较差。常用
为了占空比调节范围大，R3应如何取值？
图9-19
9.2.2 三角波发生电路
uP
uO1
R2 R1 R2
uO
R1 R1 R2
=0
UUOO11==+-UUZZ
u01 U Z
u01 UZ
从零值开始 线性上升
u0
R2 R1
UZ
u0
R2 R1
UZ
uP0
uP uP 0
A1过零迟滞电压比较器 A2积分器
(4) 稳幅电路：用于稳定振幅，改善波形。
3.正弦波振荡电路的分类
为了保证振荡电路产生单一频率的正弦波，电路必须 有选频电路（又称选频网络）。根据选频网络组成的元件， 通常可分为： (1) RC正弦波振荡电路：其振荡频率较低，一般在几百千赫 以下； (2) LC正弦波振荡电路：其振荡频率较高，一般在几百千
相位条件的判断方法：瞬时极性法
U i
极性？
在多数正弦波振荡电路 中，输出量、净输入量和反 馈量均为电压量。
断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规定其
极性，然后根据
Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不
可能产生自激振荡。
a)
uP<0
三角波发生器
基本电路
b) 输出波形
方波和三角波 的周期
T＝4 R2R3 RC R1
a) 电路
图9-20 三角波发生器
b) 同相输入滞回电压比较器的电压传输特性
图9-21 三角波发生器的输出波形
9.2.3 锯齿波发生电路
图9-22 锯齿波发生电路
a) 电路
b) 波形图
电路的振荡周期： T＝ 2R2 (2R3 Rw ) C R1
9.3 应用电路介绍
图9-23 带AGC稳幅的正弦波振荡电路
图9-24 具有三角波和方波输出的压控振荡电路
模拟电子技术基础习题
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。
图9-1
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. 石英晶体
图9-12 石英晶体谐振器
a) 石英晶体的外形 b) 石英晶体的结构 c) 石英晶体的符号
石英晶体的压电效应： 如果在石英晶片上加一个交变 电压（电场），晶片就会产生与该交变电压频率相似的机械 变形振动。
而晶片的机械振动，又会在其两个电极之间产生一个交 变电场，这种现象称为压电效应。在一般情况下，这种机械 振动和交变电场的幅度是极其微小的，只有在外加交变电压 的频率等于石英晶片的固有振动频率时，振幅才会急剧增大， 这种现象称为压电谐振。
图9-15 串联型晶体振荡电路
9.2 非正弦信号发生电路
把正弦波以外的波形统称为非正弦波。 方波、三角波、锯齿波的产生电路电路通常由
迟滞电压比较器和RC充放电电路组成，工作过程有
一张一弛的变化，所以又将这些电路称为张弛振荡 器。
1. 方波发生器
该电路从本质上看，它工作 于比较器状态；
RC构成负反馈回路，R1，Rf构成正反馈。电路的输出电压 由运放的UP与UN比较决定。