模拟电子技术 清华华成英第四版 第八章

1
)
RC
令：fO
1
2RC
2f
带入上式得出
F
1
3 j（ f f O )
fO
f
幅频特性为：
F
1 32 （ f fO )2
fO f
相频特性为：
F
ArgF arctg 1 ( 3
f fO
fO ) f
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
0.01uF，0.1uF,1uF, 10uF,电阻R=50，电位器 RW 10试K问：
f0 的调节范围？
f
O
解：因为：
min 2 (R
fO
1
1
2R
RW）Cm a x
C
1.59 Hz
1
fO max 2RCmin 318000 Hz
318 KHz
f0的调节范围约为
1.59Hz— 318kHz
⒈（本题5分）为使下图所示的文氏电桥和集成运 放A连接成一个正弦波振荡电路，请将图中①-②③-④-⑤-⑥-⑦-⑧八点两两相连。并写出振荡频 率的表达式。
解：将图中①-⑦，②-⑤，③-⑧，④-⑥两两相 连就能构成文氏桥正弦波振荡电路。 （4分）
振荡频率的表达式： f 1 2πRC
（1分）
★ 8.1.3 LC正弦波振荡电路
第八章 波形的发生和信号的转换
8.1 正弦波振荡电路 8.2 电压比较器
8.1 正弦波振荡电路
8.1.1 正弦波振荡电路的基础知识 8.1.2 RC正弦波振荡电路 8.1.3 LC正弦波振荡电路
8.1 正弦波振荡电路
一、产生正弦波振荡的条件
Ui 2Ui sint
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)
起振时Rf>2R1, 使A>3, 易起振。
当uo增大，电流增大， R1增大，达某一值时， Rf=2R1 ，A=3。
因此uo幅度自动稳定于 某一幅值。
也可选用Rf为负温度系数的热敏电阻
能自行启动的电路2
将RF分为二个： RF1 和RF2 ， RF2
并联二极管
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。
能自行启动的电路3
利用电流增大时二 极管动态电阻减小， 电流减小时，二极 管动态电阻增大的 特点，加入非线性 环节，从而使输出 电压稳定，此时比 例系数为
Au
1
Rf R1
rd
三、判断能否产生正弦波振荡
①振荡电路的四个部分 ②合适的Q点 ③满足振荡的幅值条件
很容易满足 ④满足振荡的相位条件
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
UO Uf
1 Rf R1
3
Au
UO Uf
1
Rf R1
3
R f 2R1 R f 2R1
能自行起振的电路1
选用R1为正温度系数的 热敏电阻
2 LC O
1
•
1 ( R )2
O L
1 LC
1
1
1 Q2
•
LC
令 Q oL（Q为品质因数） R
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 满足正弦波振荡的条件
振荡频率 f0
2
1 L1C
,
L1
L1
2M 2 Ri2 2 L22
•
L2
优点： 容易振荡
缺点： 能量损耗大，变压器 器件笨重
例：分别标出图所 示各电路中变压器 的同名端，使之满 足正弦波振荡的相 位条件。
三、电感反馈式振荡电路(电感三点式)
判定原则：
中间交流接地，首尾反向， 首或尾端交流接地，另两端 同向
振荡频率： f0
2
1 LC
课后题：8.12 分别判断图P8.12所示各电路 是否满足正弦波振荡的相位条件
8.2 电压比较器
8.2.1 概述 8.2.2 单限比较器 8.2.3 滞回比较器
8.2 电压比较器
★ 8.2.1 概述
1．电压比较器： 功能：⑴进行输入信号的比较 ⑵把任何输入信号转换成矩形信号 ⒉电压传输特性
Xf Xi
+
Xf Xi
XO Xi
•
Xf XO
AF 1
AF AF 1 幅值平衡条件
Arg AF Arg A Arg F A F 相位平衡条件 2n (n 0、1、 2）
二、起振和稳幅
起振的条件： Xf 稍大于 Xi 即
Xf Xi
．．
ＡF
1
稳幅的条件： Xf Xi 即
Байду номын сангаас
Xf Xi
．．
ＡF 1
LC正弦波振荡电路包括：变压器反馈式、 电感反馈式、电容反馈式
变压器反馈 式LC正弦波 振荡电路
一、LC谐振回路的频率特性
⒈谐振频率：
Y
jC 1 R jL
R：回路损耗电阻
R2
R
(L)2
j
[C
R2
L (L)2
]
R << wL
L
1 当 C R2 ( L)2 0
f 0 电路发生并联谐振。
为正反馈
例题:R=1k，C=0.1F，
Rf=10k。RF为多大时振荡 才能稳定？振荡频率f0=？Hz
振荡条件：
AF=1，
F1
3
A=3
A
1
R F
R
f
R Rf C
RC
RF 2Rf =210=20k
f0
1
2RC
=1592 Hz
RF
_ uo +
+
四、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路
例8.1.1: 在图8.1.9所示电路中，已知电容的取值分别为
L L1 L2 2M
优点： Ｃ可调，振荡频率可 调，用于改变频率的 场合
缺点： 波形有一些高次谐 波的干扰
四、电容反馈式振荡电路(电容三点式)
判定原则：
中间交流接地，首尾反向， 首或尾端交流接地，另两端 同向
振荡频率：f0
2
1 LC
2
1 L C1C2
C1 C2
优点： 波形较好，用于固定 振荡频率的场合
产生１MHZ 以上的高频信号。
⑶石英晶体正弦波振荡电路。 振荡频率非常稳定。
★ 8.1.2 RC正弦波振荡电路
只讲RC桥式正弦波振荡电路又称为文氏桥振荡电路。
R1
一、RC串并联选频网络
通常，选取
R2 R C1 C2 C
F
Uf UO
R
R // 1
jC
1 R //
jC
1
jC
1
3 j(RC
三、正弦波振荡电路的组成
+
正弦波振荡电路由四个部分组成
⑴放大电路
⑵正反馈网络
⑶选频网络
⑷稳幅环节
四、正弦波振荡电路的分类 正弦波振荡电路常用选频网络所用元件来命名。
⑴RC正弦波振荡电路 包括：RC串并联振荡器、RC移相式振荡器。
产生１HZ —１MHZ 的低频信号。
⑵LC正弦波振荡电路 包括：变压器反馈式、电感反馈式、电容反馈式。