波形的产生与变换电路剖析
集成运算放大器组成的波形变换与产生电路
Vi V Ref
Vo VOM Vi A V Ref Vo V Ref Vi
t
VO VOM t -VOM
- V OM
（b）传输特性 （c）波形变换 图 6—1 开环比较器及其传输特性 如果引入正反馈，可以构成具有回线形状传输特性的滞回比较器。图 6—2 (a) 所示为 一反相输入的滞回比较器，该电路 当 VO = VOM 时
R1 R ⋅C R2
R1 VZ R2
5．正弦波信号发生器 图 6—6 所示电路是由运放构成的 RC 桥式振荡电路，它是由选频网络（为 RC 串并联 网络，它兼作正反馈网络）和同相输入比例放大器组成。
R 10K C 0.01uF
Vf
A
VO Rf D1 R2 10K D2
R 10K
C 0.01uF R1 10K RP 47K
R1 V R2 Z
V VZ
VO1 VO2
A1
R2
R 10K R5 10K
2K
A2
VO2
R1 10K
20K VZ 6V
t
- R1 VZ R2 - VZ
DZ
（a）三角波发生器电路图 ( b) 波形图 图 6—5 三角波发生器
设电源接通时， VO1 = VZ ，则 VO 2 线性下降，当 VO 2 下降到 −
（a）滞回比较器
Vi + R47K Dz
Vo
±Vz ±6V
图 6—3
具有限幅的滞回比较器
3．方波发生器 方波发生器是一种能产生方波的信号发生电路， 由于方波包含各次谐波分量， 因此方波
发生器又称为多谐振荡电路。 方波发生器的基本电路如图 6—4 所示，它是由一个反相输入的滞回比较器（其传输特 性见图 6—2 (b)）和一个 RC 积分电路组成。
波形产生及变换电路解析
0 1 R1C 2 R2 C1 F -arct g -arct g 0 R1 C 2 3 1 R2 C1
2018/10/12
变频率不会影响反馈系数和相角，在调节 谐振频率的过程中，不会停振，也不会使 输出幅度改变。如图7.2（b）所示。
12
图7.2（b) RC串并联网络的频率特性曲线
2018/10/12 13
2、 RC文氏桥振荡电路
(1) RC文氏桥振荡电路的构成
RC文氏桥振荡电路如图7.3所示，RC 串并 联网络是正反馈网络，另外还增加了R3和R4负 反馈网络。
C1、R1和C2、 R2正反馈支路与 R3、R4负反馈支 路正好构成一个 桥路，称为文氏 桥。
2018/10/12
2018/10/12 9
1、 RC网络的频率响应
RC串并联网络的电路如图7.2(a) 所示。RC串联 臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。其 频率响应如下:
Z1 R1 (1 / jC1 )
Z 2 R2 //(1 / jC2 ) R2 1 jR2C2
图7.2（a）RC串并联网络
A
X f
Xo
F
图7 . 1 正弦波产生电路的基本结构
2018/10/12
4
正弦波发生电路的基本结构是引入正反馈的反馈网 络和放大电路, 如图6 - 15所示。接成正反馈是产生振荡
的首要条件, 又称为相位条件。为了使电路在没有外加
信号时 X i 0 时满足
, 就产生振荡, 所以还要求电路在开环
0
2018/10/12
1 RC
1 f0 2π RC
11
幅频特性:
F
1 (1 R1 C2 2 1 ) (R1C2 )2 R2 C1 R2C1
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
波形产生电路与变换电路
通常定义矩形波为高电平的时间T2与周期T之比为占空 比D, 即
D T2 T
第八章 波形产生电路与变换电路
R
RW
RW′
图
VD2
8–5
△
uC
－ ∞ Ro
＋
占
C
＋
uo
空 比
可
调
R3 VDz3
R2
VDz4
±Uz
电 路
D T2 RW' rd1 R T RW rd1 rd2 2R
第八章 波形产生电路与变换电路
8.1.3 锯齿波产生电路
R3
△ △
R2
－ ∞ Ro A1 ＋
uo1
＋
VDz3
C VD1
RW′
RW VD2
－∞
A2 ＋ ＋
uo
R′
VDz4
±Uz
R″
图 8 – 8 锯齿波产生电路
第八章 波形产生电路与变换电路
uo uo1
Uz
R2 R3
U
z
O
R2 R3
Uz
－Uz
T1
T2
第八章 波形产生电路与变换电路
8.1.2 三角波产生电路
R3
R2
C
△ △
－ ∞ Ro A1 ＋
uo1 R
－∞
＋ VDz1
A2 ＋ ＋
uo
R′
±Uz
VDz2
R″
图 8 – 6 三角波产生电路
第八章 波形产生电路与变换电路
1. 工作原理
uo1
＋Uz
O
t
－Uz
第8章波形的产生与变换电路
电感三点式：
uf
L1 L
2
C
uf uo
L1 L
2
C
uo
电容三点式： uf与uo反相
uf与uo同相
uf
C1 C
2
L
uf uo
C1 C2
uf与uo同相
L
uo
uf与uo反相
1.电感三点式LC振荡电路
R C
b
b1
R
V cc
c
（ -）
R
L1
b1
V cc
L2 C
（ +）
2 （ +）
C1 C
L
C
（ +）
Cb
2
（ +）
e
R
b2
R
e
振荡频率：
1 f0 = = 2 p LC
1 C 1 C 2 2 p L C C 1+ 2
例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相 位平衡条件。 R f
（ +）R 1
－ + R
A
∞
uo
+
V
（ -）
C C
（ +）
1 2
L
8.4 石英晶体振荡电路
1. 频率稳定问题
f 频率稳定度一般由 来衡量 f0
f ——频率偏移量。
f 0 ——振荡频率。
Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。 LC振荡电路 Q ——数百 Q ——10000 500000
石英晶体振荡电路
一. 石英晶体
1. 结构：
晶片 敷银层
2. 基本特性
极板间加电场
波形产生电路与变换电路
F
可分解为： A F 1
称为振幅平衡条件。 （n = 0 , 1, 2, …)
A F 2n
称为相位平衡条件。
第八章 波形产生电路与变换电路
说明：对相位平衡条件：
A F (o i ) (F o ) F i
FU 即有： Z U Z U Z [F 1]e
1 F 2R 2 T 2T1 2 ln 2RC ln(1 ) 1 F R3
第八章 波形产生电路与变换电路
1 F 2R 2 T 2T1 2 ln 2RC ln(1 ) 1 F R3 1 1 则： f T 2R 2 2RC ln(1 ) R3
即：反馈电压与原输入电压的相位差，也就是信号通过基本放 大器、反馈网络的总相移。所以相位平衡条件就是反馈电压和原输 入电压要同相位，即为正反馈。判断的方法就是瞬时极性法。只有 这两个条件同时满足时，电路才能维持自激振荡。振幅平衡条件可 以通过对电路参数的调节容易满足，所以相位平衡条件是电路能否 产生振荡的关键。 3、自激振荡的建立和起振条件： （1）自激振荡的建立：实际上，振荡器在开始起振时不需要信 号源，靠电路中电路接通时的电扰动，这种电扰动中存在着丰富的 成份，包含频率为fo 正弦信号。 （2）选频网络：为了使频率为fo 正弦信号放大—反馈—再放 大——输出，振荡器中还必须有一个选频网络。
图 8 - 12ICL8038管脚图(顶视图)
第八章 波形产生电路与变换电路
§8.3 正弦波产生电路
一、正弦波振荡器的基本原理
1、自激振荡的基本原理及框图：
如下图：输入信号通过基本放大器得 到输出信号，引入负反馈，调节电路参 数，使之反馈信号等于原输入信号，这 样反馈信号就能代替原输入信号，我们 把这样一个没有输入就有输出的闭环系 统称为自激振荡器。
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。
波形产生电路实验报告
波形产生电路实验报告1. 背景波形产生电路是电子工程中的一种基础电路，用于产生各种形状和频率的电信号。
在实际应用中，波形产生电路常被用于信号发生器、音频设备、通信系统等。
本实验旨在通过设计和搭建一个简单的波形产生电路，掌握波形产生电路的基本原理和操作方法，并通过实验验证其性能。
2. 设计与分析2.1 电路结构本实验采用了经典的RC低通滤波器作为波形产生电路的核心部分。
该滤波器由一个电阻R和一个电容C组成，输入信号通过该滤波器后，输出信号将会被滤除高频成分，从而得到所需的波形。
2.2 参数选择为了得到稳定且正弦波形的输出信号，我们需要合理选择RC值。
根据经验公式：f c=1 2πRC其中f c表示截止频率。
我们可以根据需要选择截止频率来确定RC值。
一般情况下，我们可以选择f c为所需信号频率的十分之一。
2.3 电路实现根据以上分析，我们可以设计出以下波形产生电路：其中，R1和C1为滤波器的参数，Vin为输入信号源。
3. 实验步骤3.1 实验材料•电阻R1•电容C1•示波器•函数发生器•连接线等3.2 实验步骤1.按照电路图连接上述元件。
2.将函数发生器的输出连接到滤波器的输入端。
3.打开函数发生器和示波器，并调整函数发生器的频率和幅度。
4.观察示波器上输出信号的波形，并记录相关数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤得到的数据，我们可以绘制出输入信号和输出信号的波形图，并进行分析。
以下是实验结果：输入频率（Hz）输出幅度（V）1000 52000 45000 2通过观察实验结果，可以看出输出信号的幅度随着输入频率的增加而减小。
这是因为滤波器对高频成分进行了滤除，使得输出信号的幅度降低。
5. 实验建议在进行本实验时，我们可以尝试调整电阻和电容的取值，观察它们对输出信号的影响。
此外，我们还可以尝试使用不同形状的输入信号，并比较它们在滤波器中的表现。
为了得到更准确的实验结果，我们还可以提高示波器的采样率，并使用更精确的测量工具来测量电阻和电容的值。
6第六章波形的产生与变换
分 : 一个由三个相等电阻组成的分压器; 两个电压比较器: A1、A2 ;一个 RS 触发 器; 一个反相器和一个晶体管T等。具体 的 结构见后图。
（6-28）
555电路结构图
TH
6
CO
＞2VCC/3
5
TR
2
＞VCC/3D
VCC
0
uCT
2VCC /3
如果 uC= u6>2VCC /3 , 且
0
uo
u2 > VCC /3 , 则uo = 0 ; 555
内的晶体管T也由截止变
成导通 , 电容C 迅速放电
0
而变成 0V。
t t t
（6-39）
ui
0
uCT
2VCC /3
0
由以上过程可以看出 : uo
ui 每输入一个触发脉冲,
uo 便输出一个正脉冲,其
R
4D
RQ
SQ
3
uo
T
7
阈值端 触发端1
RD
6脚
2脚
1 大于 / 2VCC 3 大于 / VCC 3
uo
晶体管
T
0 导通
1 小于 / 2VCC 3 小于 / VCC 3 1 截止
1 小于 / 2VCC 3 大于 / VCC 3 保持 保持
0
0 导通
（6-34）
6.3.2 555定时器的应用 1. 单稳态触发器:
FA=1 自激振荡的条件
（6-6）
注意：
(1) 正反馈足够强,输入信号为 0 时仍有信 号输出，这就是产生了自激振荡。
（2）为了起振，必须满足 |AF|＞1
模拟电子技术基础 第6章 波形的产生与变换电路PPT课件
由 Uf Ud
得
Uf Ud
Uo Ud
Uf Uo
1
AF 1
——正弦波振荡电路产生振荡的条件
幅度平衡条件：AF AF1
相位平衡条件： A F 2 n(n 0 , 1 , 2 , )
注意：负反馈放大器的自激条件为
AF 1
与上式差一负号，这是由于输入端规定的反馈信号 正方向不同所造成的。
7
2、振荡的建立和稳定
波形变换电路：能把外加输入信号的波形变换成指 定的适合于系统应用和处理的波形。
波形产生电路
正弦波产生电路：广泛应用于通 讯、广播、电视等系统。
非正弦波产生电路：如矩形波、 三角波、锯齿波。广泛应用于测 量设备、数字系统和自控系统。
3
波形的产生与变换
正弦波振荡电路 电压比较器
非正弦波振荡电路
4
正弦波振荡电路
Chapter 6 波形的产生与变换
1
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2
总体概述
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波形产生与变换是电子技术中广泛使用的电路。
波形产生电路：在无外加输入信号的情况下，能自 动产生一定波形、一定频率和幅值的交流信号。
F
1
1
3 jRCR1C
3
j
o
o
R1R2R C1 C2 C
o
1 RC
12
幅频特性：
F
1
2
32性： f arctano 3
当ω=ωo时，电路达到谐振，
电路呈“电阻性”，此时
F 1 3
幅值最大
8__脉冲波形的变换与产生解析
开 关 电 路
24
8.4 555定时器及其应用
8.4.1 555定时器 8.4.2 用555定时器组成施密特触发器
8.4.3 8.4.4
用555定时器组成单稳态触发器 用555定时器组成多谐振荡器
25
8.4.1
555定时器
555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机 械式定时器的中规模集成电路，因输入端设计有三个5kΩ的电 阻而得名。此电路后来竟风靡世界。 555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。 它成本低，性能可靠，只需外接少量的阻容元件，就可以实现 多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换 电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电 子测量及自动控制等方面。广泛用于信号的产生、变换、控制 与检测。 555的具体应用： （1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉 冲鉴幅等； （2）构成单稳态触发器，用于定时、延时、整形及一些定时 开关中； （3）构成多谐振荡器，组成信号产生电路。
6
2.单稳态触发器的分类:
不可重复触发单稳态触发器
工作特点划分
可重复触发单稳态触发器
7
• 不可重复触发单稳态触发器：电路一旦被触发进 入暂稳态后，再加入触发脉冲则无效，必须在暂 稳态结束后才接受下一个触发脉冲，重新进入暂 稳态。电路的输出脉宽不受其影响。 • 可重复触发单稳态触发器：电路在被触发进入暂 稳态后，若再次加入触发脉冲则这些触发脉冲有 效，电路将重新被触发，使输出脉冲再继续维持 tw宽度 ，如后面的图所示，故输出脉冲宽度将为
t + t W。电路的输出脉宽可根据触发脉冲的输
入情况的不同而改变。
8
没有被重复触发
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uo 满足相位条件：
A F 0
振幅条件：
AF=1 F 1 只需：A=3 3
输出正弦波频率： 引入负反馈： A 1 Rf
1
f0 2RC
R1
选： Rf 2R1
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， F 1
A=3
3
A 1 Rf
R1
u
+
o
+
-
C2
uf -
+
+
其频率特性为：
当ω=∞时，
uf=0，│F│=0
F=-90°
当ω↓时，
uf=↑，│F│↑
F ↓
由以上分析知：一定有一个频率ω0存在，
当ω=ω0时，│F│最大，且 =0F°
ω0=？ │F│max=？
|F|
|F|
0 φF
0
φF
90°
0
0
-90°
2. 定量分析
R1C1 串联阻抗：
特性。
二.RC桥式振荡器的工作原理：
RC串并联网络： 正反馈、选频网络
集成运放A：
R
放大网络
C ∞
＋
A＋
uo
－
V1
R
C
R2
Rf R1
V2
V1、V2： 稳幅环节
图 7.6 RC桥式正弦波振荡电路
二.RC桥式振荡器的工作原理：
因为： A 0
R
Rf
在 f0 处 F 0 ,
C
－∞
A +
+
R
C uf R 1
Xd 基本放大器
Xo
反馈信号代替了放大
A
电路的输入信号。
Xf
反馈网络 F
如果反馈电压 uf 与原输入信号 ui 完全相等，则即使 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)
由此知放大电路产生自激振荡的条件是：
即：
U f U i
U f FU o FA U i U i
所以产生正弦波振荡的条件是： A F 1
A F 1
——幅度平衡条件
arg A F A F 2nπ
n 0,1,2,
——相位平衡条件
电路起振的条件： A F 1
. Uo
O
t
a 起振
b 稳幅 c
图 自激振荡的起振波形
二、正弦波振荡的形成过程
放大电路在接通电源的瞬间, 随着电源电压由零开 始的突然增大, 电路受到扰动, 在放大器的输入端产生 一个微弱的扰动电压ui, 经放大器放大、 正反馈, 再放 大、 再反馈……, 如此反复循环, 输出信号的幅度很快增 加。 这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种频率的 谐波成分。 为了能得到我们所需要频率的正弦波信号, 必须增加选频网络, 只有在选频网络中心频率上的信号 能通过, 其他频率的信号被抑制, 在输出端就会得到如 图ab段所示的起振波形。
8 . 2 RC正弦波振荡电路
一. RC 串并联网络的选频特性
R1C1 串联阻抗：
Z1 R1 (1/ jC1)
R2C2 并联阻抗：
Z2 R2 //(1/ jC2 )
R2
1 jR2C2
+
+
R1
u
C1
o
+
+
-
R2
+
C2
u f
-
+
选频特性：
F Uf Z2 Uo Z1 Z2
1.定性分析：
（1）当信号的频率很低时。
1
C1 >>R1
1
C2 >>R2
其低频等效电路为：
|F|
0 φF
90°
0
+
+
C1
uo
+
+
-
R2
uf
-
+
+
其频率特性为：
当ω=0时， uf=0，│F│=0
F=+90°
当ω↑时，
uf=F↓↑，│F│↑
（2）当信号的频率很高时。
1
C1
＜＜R1
1 C2
＜＜R2
其高频等效电路为：
|F|
0
φF
0
-90°
+
+
1
R2C1
)
通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：
•
1
F 3 j( 0 )
式中：0
1 RC
可见：当 0
1 RC
0
时， │F│最大，且 F=0°
│F│max=1/3
RC串并联网络完整的频率特性曲线：
0
1 RC
|F|
1/3
f0
1
2RC
o
当
0
1 RC
时，
│F│= │F│max=1/3
F 0
φF
+90°
o
当 f=f0时, 电压传输系数最大, 其值为: F=1/3, 相角为
零, 即φF=0。 此时, 输出电压与输入电压同相位。 当f≠f0
时, F<1/3, 且φF≠0, 此时输出电压的相位滞后或超前于输
入电压。
: RC 串 并 联 网 络 只 在
f=f0=1/2πRC 时, 输出幅度最大, 而且输出电压与输入电 压同相, 即相位移为零。 所以, RC串并联网络具有选频
第八章 波形的产生与变换电路
8.1 正弦波振荡的基本原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡电路 8.4 石英晶体振荡电路 8.5 比较器 8.6 方波发生器 8.7 三角波及锯齿波发生器
8.1 正弦波振荡电路
8.1.1概述
一、产生正弦波振荡的条件
U i 2Ui sintUUfi ~F源自 OR1RRf
C
－∞
A +
+
uo
R
C uf R 1
Rf=2R1=210=20k
放大电路
A
反馈网络
F
Uo A U i
图 正弦波振荡电路的方框图
如果反馈电压 uf 与原输入信号 ui 完全相等，则即使 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)
Xi +
Xd
+
Xf
基本放大器
A
反馈网络
F
Xo
如果：X f X i ,
则去掉 X i , 仍有信号输出。
Z1 R1 (1 / jC1 )
R2C2 并联阻抗：
Z2 R2 //(1 / jC2 )
R2
1 jR2C2
+
+
R1
u
C1
o
+
+
-
R2
+
C2
uf -
+
频率特性： F Uf Z2 Uo Z1 Z2
R2
•
F
1 jR2C2
R1
1
jC1
1
R2
jR2C2
1
(1
C2 C1
R1 R2
)
j(R1C2
由上述分析可知, 起振条件应为
AF 1
稳幅后的幅度平衡条件为
AF 1
三、正弦波振荡电路的组成及分类
组成： 放大电路：集成运放 选频网络：确定电路的振荡频率 反馈网络：引入正反馈 稳幅环节：非线性环节，使输出信号幅值稳定
分类： RC正弦波振荡电路，频率较低，在1MHz以下。 LC正弦波振荡电路，频率较高，在1MHz以上。 石英晶体振荡电路，频率较高，振荡频率非常稳定。
那么, 振荡电路在起振以后, 振荡幅度会不会无休 止地增长下去了呢？这就需要增加稳幅环节, 当振荡电 路的输出达到一定幅度后, 稳幅环节就会使输出减小, 维持一个相对稳定的稳幅振荡, 如图的bc段所示。 也就 是说, 在振荡建立的初期, 必须使反馈信号大于原输入 信号, 反馈信号一次比一次大, 才能使振荡幅度逐渐增 大; 当振荡建立后, 还必须使反馈信号等于原输入信号, 才能使建立的振荡得以维持下去。