第十章正弦波振荡电路
模电实验-正弦波振荡电路
正弦波振荡电路一、实验要求：1、振荡频率：f0＝500Hz；2、输出电压有效值V0≥8V，且输出幅度可调；3、集成运放采用μA741，稳幅元件采用二极管；4、电容选用标称容量为0.047uF的金属膜电容器，电位器Rw选用47KΩ，二极管并联的电阻选用10kΩ。
二、实验仿真分析：1、设计参数：已知C=0.047uF, R=1/(6.28*500*0.047*10-6 )=6.78K，R1=3.1/2.1*R=10K,Rf=2.1*R1=21K, 取R3=10K, 则R2=Rf-R3/2=16K2、仿真输出波形，设置瞬态分析，仿真时间设为30ms,最大步长为0.01ms,选中skip initial transient solution ,以使电压从0开始起振，分析知振荡幅值没有达到8V，故增大R2，增大得过多，又会出现失真，最会确定R2为18k.且此时振荡频率符合要求。
3、输出电压波形为：C20.047uD1周期为2ms(1) 在Probe 中对输出波形进行傅里叶分析（2）在pspice 中经行傅里叶分析，查看输出文件FOURIER COMPONENTS OF TRANSIENT RESPONSE V(N01135) DC COMPONENT = 5.709746E-02HARMONIC FREQUENCY FOURIER NORMALIZED PHASE NORMALIZED NO (HZ) COMPONENT COMPONENT (DEG) PHASE (DEG)1 5.000E+02 9.956E+00 1.000E+00 -7.811E+01 0.000E+00 2 1.000E+03 4.473E-02 4.493E-03 -6.870E+01 8.751E+01 3 1.500E+03 2.625E-01 2.637E-02 7.320E+01 3.075E+024 2.000E+03 7.411E-03 7.444E-04 -1.393E-01 3.123E+025 2.500E+03 1.148E-01 1.153E-02 -6.699E+01 3.235E+026 3.000E+03 9.616E-03 9.659E-04 -3.727E+01 4.314E+027 3.500E+03 5.762E-02 5.788E-03 1.366E+02 6.833E+028 4.000E+03 9.774E-04 9.818E-05 6.531E+01 6.902E+02Time0s5ms10ms 15ms 20ms 25ms 30msV(D1:1)-10V-5V0V5V10VFrequency0Hz0.1KHz 0.2KHz 0.3KHz 0.4KHz 0.5KHz 0.6KHz 0.7KHz 0.8KHz 0.9KHz 1.0KHzV(D1:1)0V 2.0V4.0V6.0V8.0V9 4.500E+03 4.233E-02 4.252E-03 -1.666E+01 6.863E+02 TOTAL HARMONIC DISTORTION = 3.002431E+00 PERCENT1、 调节R2为19K ，输出电压V0从无到有，从正弦波直至削顶2、 当二极管D1开路时，输出波形为：C20.047uD1Time0s5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30msV(D2:2)-20V-10V0V10V20V20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D2:2)Time6当D2开路时20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D1:1)Time可知输出波形为削顶波7、当R3开路时，输出波形为20V10V0V-10V-20V0s5ms10ms15ms20ms25ms30ms V(D2:2)Time仍为正弦波，只是幅值减小而已三、实验体会：本次实验参数的理论值和实际值非常接近，使得调试极为顺利。
5-正弦波振荡电路解析
1
Vf
2 LC3
+
F C1
C3
C2
可见，通过调节C3来改变振荡频率w0时，
并未影响F。说明调节频率方便。
共基极克拉泼电路
VCC
Rb1
Rc
C3
+
C1
+ CB Rb2
+
L
Re C2
+
C1
C3
+
V0
Vf C2
L
--
F C1 C1 C2
f0 2
1 LC
其中： C
C1串C2串C3
C1C2
C1C2C3 C2C3 C1C3
5.6.3 电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器)
5.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件 的判断准则
互感耦合振荡器
1. 采用互感耦合电路作为反馈网络，即通过变压器互感耦合 将输出信号送回输入回路（形成正反馈），所形成的电路是 互感耦合振荡器。
2.根据LC选频网络接于晶体管电极的不同，分为c极调谐型 （调集）、e极调谐型 （调 发） 和b极调谐振型( 调基)电 路。
微波振荡器
3、振荡器和放大器的异同
共性：都是能量转换器，都将晶体管集电板直流电源供给能量转换成 交流能量输出。
异性：放大器需外来输入信号激励源 —— 他激振荡器； 振荡器所需电压取自输出电压的一部分 —— 自激振荡器。
4、振荡器的用途
1）信息传输系统的各种发射机中； 2）在超外差式的各种接收机中； 3）电子测试仪器中；
Rb2
+
C L1 L2 vf -
Re Ce
1、K接点“1”，则vs经耦合电容CB加到三极管的基极。（谐振放大器）
正弦波振荡电路的起振条件
正弦波振荡电路是一种电子电路，它能够产生正弦波振荡信号，并能够控制振荡频率。
它可以用于多种电子电路，如无线电调谐器、音频放大器、电子温度计等，以及电子计算机的输入输出系统中。
正弦波振荡电路的起振条件是很重要的，它决定了电路的振荡频率和波形。
首先，正弦波振荡电路必须有一个稳定的电压源，以确保电路的正常运行。
比如，如果是使用单极稳压电路，那么就需要一个单极稳压电源，这样就可以保证电路的稳定性。
其次，正弦波振荡电路需要一个起振元件，以确保电路的正确振荡。
这种元件可以是一个晶体振荡器、一个可调变压器或一个外部振荡电路，它们可以提供一个稳定的振荡频率，以确保电路的正确振荡。
最后，正弦波振荡电路需要一个正弦波振荡电路，以确保电路的正确振荡。
这种电路可以是一个RC振荡器、一个LC振荡器或一个外部振荡电路，它们可以提供一个正弦波振荡信号，以确保电路的正确振荡。
总之，正弦波振荡电路的起振条件是非常重要的，它决定了电路的振荡频率和波形。
因此，在设计正弦波振荡电路时，应该特别注意起振条件，以确保电路的正确振荡。
正弦波振荡电路的基本原理
1.4 正弦波振荡电路的分析步骤
1. 分析电路的结构和组成 2. 判断电路是否满足自激振荡条件 3. 振荡频率的估算
模拟电子技术
正弦波振荡电路的组成与分类
正弦波振荡电路的分析步骤
1.1平衡振荡的条件
正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的 带选频网络的正反馈放大电路。
•
•
•
•
•
→ X a X i X f
Xa X f
振荡条件
•
•
•
→ X f •
X0
•
Xf•
A F A Fa f 1 →
动画
A F 1 幅度平衡条件
uo ui
Fu
uf uo
Uo1
Uf1
O Ui1 Ui2
Uf2 Uf2
Ui3 Ui4
ui u起uf f振
稳幅
1.3 正弦波振荡电路的组成与分类
组成:
1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu
满足振荡条件
3. 选频率网络—实现单一频率的振荡
4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好
分类：
RC振荡电路、 LC振荡电路、 石英晶体振荡电路
A F A F 1 相位平衡条件
AF = a+ f= 2n
n = 0,1,2．．．
1.2 正弦波振荡电路的起振条件
••
起振条件 AF 1
Ui 放大器 Uo Au
AF 2nπ
Uf 反馈网络
Fu
uouo
Uo4
Au Fu > 1
Uo3
Uo2
1/Fu Au Fu < 1 Au
Au = 1/Fu
Au
模拟电子技术
正弦波振荡电路的基本原理
正弦波振荡电路
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
3. RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）
用同相比例运算电路作放大电路。
R f 2 R1
f s 1 2 π LC 1 C C0 Cs
fs 1 C C0 Cs
由于 C
C 0 C s
C f s f s 1 2(C 0 C s )
由此看出
C s 0 时， f s f p ；
C s 时， f s f s
3. 几种常用的电压比较器
（1）单限比较器：只有一个阈值电压 （2）滞回比较器：具有滞回特性 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但 输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。
回差电压：
U U T1 U T2
（3）窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。
4、集成运放的非线性工作区
放大电路
Uo
反馈网络
构成正弦波 振荡电路最简 单的做法是通 过变压器引入 反馈。
3、 变压器反馈式电路
必须有合适的同铭端！ 分析电路是否可能产生正弦 波振荡的步骤： 1) 是否存在四个组成部分 2) 放大电路是否能正常工作 3) 是否满足相位条件 4) 是否可能满足幅值条件
Uf
U i ( f f0 )
fs 1 2 π LC
（a）代表符号 （b）电路模型 （c）电抗-频率响应特性
晶体等效阻 抗为纯阻性 B. 并联谐振 f p 通常
(新)正弦波振荡器基本习题解答(PDF 7页)
第10章 正弦波振荡器——基本习题解答10.1试用瞬时极性法判别题10.1图各电路能否满足自激振荡的相位条件？假设电路的幅值条件均满足，各电路能否起振？ 解：用瞬时极性法判别如下题 10.1图10.2由集成运算放大器和RC 并联谐振电路组成的振荡器如题10.2图所示，已知R=160k Ω，C=0.01µF 。
试问:（1）若R 1=3k Ω，求满足振荡幅值条件的f R 值; 为了使电路可靠起振， 起振时f R 应比计算值大一些还是小一些？为什么？•fU（2）估算振荡频率0f 。
R题10.2图解：（1）A f =33111=+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+f f R R R 则Ω=k R f 6 31=F & 要可靠起振1>F A f && 起振时fR >6k Ω （2） Hz Hz RC f 1005.991001.0101602121630≈=××××==−ππ10.3设计一个振荡频率为125Hz 的正弦波振荡电路（电容用0.047µF ，并用一个正温度系数10k Ω的热敏电阻作为稳幅元件）。
试画出电路，并标出各电阻阻值。
解：画出电路如题10.3图所示：RR 1：正温度系数的热敏电阻 125210==RCf π即 1.272710312510047.0216Ω=Ω=⇒=××−k R Rπ取Ω=k R f 20 起振时：f R >20k Ω10.4用下列元器件能否构成正弦波振荡电路？（1）16k Ω电阻三只，27k Ω的负温度系数的热敏电阻一只，集成运放一只， 10k Ω电位器一只，0.01µF 电容器两只。
（2）1k Ω、5.1k Ω、15k Ω的电阻各一只， 0.1µF 的电容器两只， 300pF 的电容器一只，变压器一只， 三极管一只。
解:（1）可以，其构成电路如下图所示：16k 0.01 （2） 可以，其构成电路如下图所示：10.5试标出题10.5图中各电路变压器的同名端，使之满足正弦振荡的相位条件。
RC正弦波振荡电路工作原理及案例分析
RC正弦波振荡电路工作原理及案例分析
工作原理：
1.当电路通电时，运放的输出为零，电容C充电通过电阻R。
电荷通
过电容器和电阻器的匝线，使负电荷集中在负端子，正电荷集中在正端子。
2.当电容器电荷积累到一定程度时，电压开始在电容器上积累。
3.这时，电容器上的电压开始向运放的反馈电路输出，导致运放开始
放大并输出一个正弦波振荡信号。
4.当输出电压经过电容衰减后，电容开始放电，电压开始下降直到为零。
5.在电容放电的过程中，运放输出变为负值，反馈电路也发生变化，
导致运放开始放大反向信号，输出一个负幅度的振荡信号。
6.重复以上过程，可以产生一个稳定的正弦波振荡信号。
案例分析：
假设我们需要设计一个频率为1kHz的正弦波振荡电路，我们可以选
择适当的电容和电阻数值来实现这个要求。
1.选择电容C和电阻R的数值为：C=1μF，R=1kΩ。
2.计算振荡频率：f=1/(2πRC)=1/(2π*1kΩ*1μF)≈1kHz。
3.搭建电路并接入运放，通过对电容和电阻的数值进行调整，可以调
节输出的正弦波振荡频率和幅度。
4.测量输出波形，可以通过示波器来观察振荡信号的频率和幅度是否
符合设计要求。
通过以上案例分析，我们可以看到RC正弦波振荡电路的设计方法和
工作原理。
通过调节电容和电阻的数值，可以实现不同频率和幅度的正弦
波信号输出。
这种电路在信号发生器、音频放大器等领域有着广泛的应用。
正弦波振荡条件和电路组成
正弦波振荡条件和电路组成嘿，咱今天来唠唠正弦波振荡这事儿。
你可别一听这名字就觉得特高深、特难懂，其实没那么吓人。
咱先说说正弦波振荡条件吧。
就好比是一场音乐会，每个乐手都得满足一定的条件才能演奏出美妙的曲子。
对于正弦波振荡来说，有个起振条件，这就像是音乐会开始前得有个开场信号一样。
要有足够的能量输入，这样才能让这个振荡真正开始起来。
然后呢，还有个平衡条件，这就好比音乐会进行的时候，各种乐器的声音得配合得恰到好处，不能有哪个声音太大或者太小。
在正弦波振荡里，这个平衡就是说输入和输出得达到一种稳定的状态，就像跷跷板两边得平衡一样。
再来说说正弦波振荡电路的组成吧。
这电路就像是一个小乐团，每个部分都有自己的任务。
首先得有放大电路，这就像是乐团里的那些主要演奏家，它的任务就是把信号放大，让这个振荡能持续下去。
没有放大电路，那这个振荡就会慢慢消失，就像乐团没了主要演奏家，声音就会越来越小。
还有选频网络呢，这个就像是乐团里专门负责挑选合适曲子的人。
它能够从众多的频率当中选出我们想要的那个正弦波的频率，就像在一堆音乐里专门挑出我们想听的那种风格的曲子。
要是没有选频网络，那各种频率都混在一起，就乱套了，就像一个乐团同时演奏各种不同风格的音乐，那可就成了噪音啦。
另外，还有正反馈网络，这可是个很重要的角色。
它就像是乐团里那个特别会配合的伙伴，把输出的一部分信号再送回到输入那里。
要是没有这个正反馈网络，这个振荡电路就很难维持稳定的振荡了，就像乐团里的人都各干各的，不互相配合，那肯定演奏不出好听的音乐。
其实正弦波振荡条件和电路组成就这么简单。
就像我们生活中的很多事情一样，每个部分都有自己的作用，相互配合好了，就能达到我们想要的结果。
就像一场成功的音乐会，乐手们各司其职，条件都满足了，就能给我们带来美妙的音乐。
这正弦波振荡也是这个道理，把这些条件和电路组成部分都搞清楚了，也就没那么神秘啦。
你看，这么一说，是不是感觉这东西也挺有趣的呢？。
正弦波振荡电路设计课程设计
正弦波振荡电路设计1 技术指标设计一个正弦波振荡电路，使它能输出频率一定的正弦波信号，振荡频率测量值与理论值的相对误差小于±5%，电源电压变化±1V 时，振幅基本稳定，振荡波形对称，无明显非线性失真。
2 设计方案及其比较通过查阅资料可以知道所谓的正弦波振荡电路是指一个没有输入信号，依靠自激振荡产生正弦波输出信号的电路。
正弦波电路由放大电路，正反馈电路和选频网络组成。
正弦波振荡电路的实质是放大器引正反馈的结果。
正弦波振荡电路主要有RC 振荡电路，LC 振荡电路和石英晶体振荡电路。
本次试验中我主要设计的方案是RC 正弦波振荡电路。
RC 正弦波振荡电路是由电阻R 和电容C 元件作为选频和正反馈网络的振荡器，RC 作为选频网络的正弦波振荡器有桥式振荡电路，双T 网络和相移式振荡电路。
根据桥式振荡电路和相移式振荡电路的工作原理，我设计了如下三个方案。
U1COMPIR110k R210kR310k R510kR410k C11nF C21nF D1DIODED2DIODE 图一本方案主要采用一个文式桥式振荡电路作为正反馈，一个由两个二极管反相并联组成的稳幅电路作为负反馈。
其中当ｗ=ｗ0=1／RC 时，RC 选频网络的相移为零，这样，RC 串并联选频网络送到运算放大器同向输入端的信号电压与输出电压同相。
满足相位平衡条件有可能发生震荡。
U1COMPIU2COMPI C1C2C3R1R2R3R4R5这是一个RC 相移式电路，正弦波信号发生器由反相输入比例放大器，电压跟随器和三节RC 相移网络构成。
对于三节RC 电路，其最大相移可以接近于二百七十度。
有可能在某一特定的频率下使其相移为一百八十度，满足相位平衡条件，合理的选取元件及元件参数，满足产生振荡条件和幅度平衡条件的电路就会产生振荡。
2.3 方案三U1COMPIR1R2R3R4C1C2图三这是一个RC 文式桥正弦波振荡电路。
振荡原理与方案一相似。
正弦波振荡电路的组成放大电路
– +
2. 电压传输特性 uo= f (ui) –UEE uo 线性区： +Uo(sat) uo = Auo(u+– u–) 理想特性 u +– u – 线性区 非线性区： u+> u– 时， uo = +Uo(sat) O u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 实际特性 饱和区 –Uo(sat)
4. 理想运放工作在饱和区的特点 uo 电压传输特性 +Uo(sat) 饱和区
O
u +– u – –Uo(sat)
(1) 输出只有两种可能, +Uo(sat) 或–Uo(sat) 当 u+> u– 时， uo = + Uo(sat) u+< u– 时， uo = – Uo(sat) 不存在 “虚短”现象 (2) i+= i– 0,仍存在“虚断”现象
R2
– + +
－
uo 取自输出电压——电压反馈 反馈电流 if Rf
反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比 较——并联反馈 特点：输入电阻低、输出电阻低
if 削弱了净输入电流(差 值电流) ——负反馈
3. 串联电流负反馈
R2
– ud + + +
设输入电压 ui 为正，
差值电压 ud =ui – uf uf 削弱了净输入电压 (差值电压) ——负反馈
第11章 运算放大器
11.1 运算放大器的简单介绍 11.2 放大电路中的负反馈 11.3 运算放大器在信号运算方面的应用
*11.4 运算放大器在信号处理方面的应用
正弦波振荡电路
正弦波振荡电路第章7信号产生路电.17正弦波信振荡号路电7. 非2正波弦号信振电荡路7.3 集函成产数生器038的功8及应能用7 .4 应用路电例举.7 1正波弦号信荡电振7路1.1. 正弦波号振信荡电的路基本概念 1.正弦信波振号电路荡的生产件条弦波振正荡电是路一个有输没入号信的带选环节频正反的放大馈路电。
的带选环节的频反正放馈电大。
路图71. 正波信弦振号荡路方电图框1)正(波弦荡振平衡条件的作为个稳一振荡态电路，作为一稳个态振荡电路，位平衡条相和件振平幅衡条必件同时须到满足。
得件和振幅衡平条件必须同时到满得。
足(2正)弦波振荡起振的件条|A|F1 A||1F...正2弦波信号振荡电的组成路一个弦波振正荡主要由器以下个几分部组成一。
个弦波振正器荡要由主以几下个部组成。
分1()放电大路()2反正馈网络3)选频(络网()4幅环稳节3.正弦波信号荡电路的分类振根据选频网构成元件的络同不，可把根选据频网络成构件元的同，不正弦号信荡电路振分为如下类：几正弦号振荡信路电分如为下类几选频网：络由RC若元组成件则R称C荡电振路元组件，成荡振路电络若由R;元件C 组成，则称R振荡C电路；频网络选若LC元由组成件则称LC 振荡电元件组，成频网络选若L由元件组C,成称则LC荡电振频网络若由选英石晶构体，成路；选网频络由若石晶体构成英，称为则石晶英体振荡器7.1.2 R桥C正式弦波荡电振路采R用C选网频构络成的振荡电路采RC选频用络构网的RC振荡电成路选频，络构网的成C振R荡路电，般一用产于1生zH~ Hz的低M频信号的低频信号。
一般用产于1生z~1HHMz的频信号。
低1 R.C并联串频网络选C串并联选R网频络由相的R同C 件元组的串并联选成网频相由同RC的元件组的串并联成频网选如图络7.2示所示。
络所如图.27所示。
图7. 3C串R联选并频络网频幅特和性频特性相2. RC式振荡电路的桥成组R桥式振C荡路电组成的R串C 联并选网络和放大器频结起来合即将RC串并选联频网和络大放结器起合即来可成R构C振电路荡荡振路电可，构成RC 振荡电路，大放件器采可用集成运算放器大，也可采分用离件元成构运。
10.5正弦波振荡电路概述
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模拟电子技术基础
谢谢观看！
（a) 正反馈电路方框图
所以振荡条件为:
A( ) F ( ) 1 振幅平衡条件
a ( ) f ( ) 2nπ 相位平衡条件
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Xa
放大电路
Xo
起振
A( ) F ( ) 1
a ( ) f ( ) 2nπ
+
A
Xf 反馈网络
F
振荡电路是单口网络，无须输入信号就 能起振，起振的信号源来自何处？？
模拟电子技术基础
正弦波振荡电路概述
& 目录 2 17(176
分类
振荡平衡条件
电路组成
振荡的判断
正弦波振荡电路概述
分类
正弦波振荡器（正弦波信号发生器）分RC、LC和石英晶体
正弦波振荡电路三种类型: RC振荡电路：输出频率较低 1Hz～1MHz 低频信号; LC振荡电路：输出频率较高，一般产生1MHz以上高频信号; 石英晶体振荡电路：频率非常稳定;
起振信号：电路器件内部噪声以及电源接通扰动 噪声频率满足相位平衡条件
稳幅
当输出信号幅值增加到一定程度时，引入非线性 环节使振幅平衡条件从 AF 1 回到 AF 1 。
正弦波振荡电路概述
电路组成
R
选C
频 网 络
R
C
Vi VF
A
R1 Rf
ꞏ
放大电路
放大电路 正反馈网络
选频网络（经常与反馈网络合二为一。）
稳幅环节
Vo
正弦波振荡电路概述
模电 课件9.3 LC正弦波振荡电路
9.3.5 石英晶体 振荡电路 石英晶体LC振荡电路
利用石英晶体的高品质因数的特点，构成 利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC 振荡电路，如图9.14所示。 所示。 振荡电路，如图 所示
C 0 0 S
通常Q>>1， 通常 >>1， >>1
& & & ： I C ≈ I L >> I S
9.3.2 变压器反馈 振荡电路 变压器反馈LC振荡电路
变压器反馈LC振荡电路如图9.7所示。 变压器反馈 振荡电路如图9.7所示。 振荡电路如图9.7所示 LC并联谐振电路作 并联谐振电路作 为三极管的负载， 为三极管的负载，反馈线 相耦合, 圈L2与电感线圈Ｌ相耦合 将反馈信号送入三极管的 输入回路。 输入回路。交换反馈线圈 的两个线头， 的两个线头，可使反馈极 性发生变化。 性发生变化。调整反馈线 圈的匝数可以改变反馈信 号的强度， 号的强度，以使正反馈的 幅度条件得以满足。 幅度条件得以满足。
（a）CB组态 ） 组态
（b）CE组态 ） 组态
电容三点式LC振荡电路 图9.12 电容三点式 振荡电路
例9.1：图9.13为一个三点式振荡电路,试判断是否 9.1： 9.13为一个三点式振荡电路, 为一个三点式振荡电路 满足相位平衡条件。 满足相位平衡条件。
图9.13 例题11.1的电路图 例题11.1的电路图 11.1
图9.5 LC并联回路 并联回路
LC并联回路的等效阻抗为： 并联回路的等效阻抗为： 并联回路的等效阻抗为
1 ( R + jωL) jωC Z= 1 + R + jωL jωC
通常有R<< <<ω 通常有R<<ωL，所以有
简述正弦波振荡电路的组成部分及其作用
正弦波振荡电路的组成部分及其作用
正弦波振荡电路是一种能够产生稳定正弦波信号的电子电路。
它由以下几个部分组成：
1. 放大电路：放大电路是正弦波振荡电路的核心部分，其作用
是对输入信号进行放大，使其能够驱动负载。
放大电路通常采用晶体管放大器，其输入信号来自反馈网络，输出信号则连接到选频网络。
2. 反馈网络：反馈网络是将放大电路输出信号反馈到输入端的
电路，其作用是使放大电路产生自激振荡。
反馈网络通常采用正反馈方式，其反馈信号通过一个电容或电感元件连接到放大电路的输入端。
3. 选频网络：选频网络是正弦波振荡电路的滤波器部分，其作
用是选出放大电路产生的特定频率的正弦波信号，并抑制其他频率的信号。
选频网络通常采用电容、电感、电阻等元件组成，其通带和阻带可以根据需要进行调整。
4. 稳幅环节：稳幅环节是正弦波振荡电路的稳定部分，其作用
是使输出信号的幅度保持稳定。
稳幅环节通常采用稳压管或稳流管等元件，其作用是调整放大电路的输出电流或电压，以保持输出信号的幅度稳定。
第10章 正弦波振荡电路
第10章正弦波振荡电路1．自激振荡是指在没有输入信号时，电路中产生了输出波形的现象。
输出波形的变化规律取决于。
一个负反馈电路在自激振荡时，其无限大。
2．一个实际的正弦波振荡电路绝大多数属于电路，它主要由组成。
为了保证振荡幅值稳定且波形较好，常常还需要环节。
3．正弦波振荡电路利用正反馈产生振荡条件是，其中相应平衡条件是，幅值平衡条件是，为使振荡电路起振，其条件是。
4．产生低频正弦波一般可用振荡电路，产生高频正弦波可用振荡电路，要求频率稳定性很高，则可用振荡电路。
5．石英晶体振荡电路的振荡频率基本上取决于。
6．在串联型石英晶体振荡电路中，晶体等效为，而在并联型石英晶体振荡电路中，晶体等效为。
7．判断下列说法是否正确①只要具有正反馈，电路就一定能产生振荡。
（）②只要满足正弦波振荡电路的相位平衡条件，电路就一定振荡。
（）③凡满足振荡条件的反馈放大电路就一定能产生正弦波振荡。
（）④正弦波振荡电路自行起振荡的幅值条件是。
（）⑤正弦波振荡电路维持振荡的条件时=-1。
（）⑥在反馈电路中，只要安排有LC谐振电路，就一定能产生正弦波振荡。
（）。
⑦对于LC正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大越容易起振。
（）⑧电容三点式振荡电路输出的谐波成分比电感三点式的大，因此波形较差。
（）8．分析图所示如下两个电路是否满足相位条件,如能震荡，求出震荡频率。
9．试用相位平衡条件判断图示电路是否能振荡？若能振荡，请求出振荡频率。
若不能振荡，请修改成能振荡的电路，并写出振荡频率。
10．电路如图所示。
设运放是理想的器件。
①试说明R4、D、C1和T的作用。
②假设u o幅值减小，该电路是如何自动稳幅的？③振荡频率f o大约是多少？11．在图示的三个电路中，应如何进一步连接，才能成为正弦波振荡电路？12．根据相位平衡条件判断图示各电路是否可能产生正弦波振荡，并说明理由。
13．图示为某超外差收音机中的本机振荡电路。
①请在图中标出振荡线圈原、副边绕组的同名端（用圆点表示）。
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例1 在振幅条件已满足的前提下，用相位条件去判断 如下振荡器是否能震荡？
－
－
0
图10.20 (RaC) 串并联网络
H(
1 3
H
U f U o
(
＋90°
＋
0
·
Uf
－
o 0＝RR11CC
(b)
－90° (c)
图10.21 RC串并联网络的频率特性曲线
＋
＋
A
－
＋
t° R
U·i
t° Rf
R1
－
U·o C
＋
C
R U·f
－
－
Rf
A
－
R1
R
(a)
g
1 RC
(b)
Rf 2R1
图10.22 文氏电桥振荡器
1．起振过程及起振条件 •
Ui
·
•
Uo
••
A
Au Fu 1 •
•
•
U f Ui
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
2.平衡条件
••
Au Fu 1
•
•
U f Ui
•
•
Ui
·
Uo
＋
R C
C
10.3 LC正弦波振荡器
采用LC谐振回路作为选频网络的反馈式振荡器称为 LC正弦波振荡器。可以产生几十兆赫以上的正弦波 信号。
变压器耦合反馈式
电感或电容反馈式
10.3.1变压器耦合反馈式振荡器
(CE)
(CB)
(CB)
＋ ＋ U·o
Tr
＋ U·f
＋ U·i
－
＋ U·o
Tr ＋
U·f
U·－ i －
一、反馈放大器的基本方程
•
Xi
•
X
' i
•
Xo
A
· ·
•
Xf
F
图10.1 反馈放大器
· ·
•
Xi
•
X
' i
•
Xo
A
•
Xf
F
•
•
•
Af
Xo
•
A
••
Xi 1 AF
••
•
•
当AF 1时, Af ,Xi 0,
称振荡或自激。
二、起振过程和平衡条件
•
•
Ui
·
Uo
A
•
Uf
·
F
图10.1‘ 反馈型振荡器组成方框图
附录
文氏电桥振荡电路 LC并联谐振回路的特性 LC正弦波振荡电路分析 稳频措施 串联晶体振荡器举例
振荡电路是指在没有 输入信号的条件下, 能够自 行产生一定幅度、一定频率的输出信号的电路。
张弛振荡电路（产生方波、锯齿波形等）
负阻型
正弦振荡电路 反馈型
RC振荡器 LC振荡器 晶体振荡器
10-1 振荡的基本原理
第十章 正弦波振荡电路
（1）掌握正弦波振荡电路的组成和振荡原理。 （2）掌握RC桥式正弦波振荡电路的组成、工作原理。 （3）了解LC正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡 电路的组成、工作原理和性能特点。
10-1 振荡的基本原理 一、反馈放大器的基本方程 二、起振过程和平衡条件 10.2 RC正弦波振荡器 10.2.1 RC移相振荡器 10.2.2 RC选频振荡器
RC移相振荡器 选频网络采用RC超前或滞后移相网络。
RC选频振荡器 选频网络采用RC串并联谐振网络。
10.2.1 RC移相振荡器
·
＋
I
C
＋
超前移相网络
U·i
R
U·o
·
＋
I
R
＋
滞后移相网络
U·i
C U·o
－
－
－
－
(a)
(b)
图10.17 RC串联移相网络
H ( ) 1 0 .7
0 ( )
截止频率
C＝
1
τ= RC
H
U o U i
＋ 90° ＋ 45°
0
C
图10.18 RC串联超前网络的频率特性曲线
R1
＋ U·i －R
Rf
－
C CC
－ ＋
＋
U·o R R
U·f
＋
－
g
1 6RC
Rf 29 R1
图10.19 RC超前移相网络振荡器
10.2.2 RC选频振荡器
＋
1
R
3
C
·
Uo
＋
·
C
R Uf
Ui Ui
•
•
Fu
Uf
•
Fue jF
Uo
A FYZF 0(取n=0)
令 YFE 则 Z E
①
Z
0 g
A
－E
图10.5 LC并联回路负载相角与频率的关系
•
•
Au Fu 1
•
•
Au Fu 1
起振
平衡
反馈振荡器的振荡过程
10.2 RC正弦波振荡器
RC 电路作为选频网络的振荡器。振荡频率较低， 一般在几十kHz以下。
图10.25电容三点式振荡器及其交流通路（CB）
10.3.3 电感反馈式振荡电路
RB1
LC
+
·
CB RB2 UiRE _
+EC
C1
C2
L1 CE
(a)
C RL
+ L2
·
Uf
_
c
．
Uo
R
RB
．
U b
L
．
IL
L 1 L2
．
I C
C
b
．
Uf
e (b )
图10.26电感反馈式振荡电路及其交流通路
c
．
Uo
10.3 LC正弦波振荡器 10.3.1 变压器耦合反馈式振荡器 10.3.2 电容反馈式振荡电路 10.3.3 电感反馈式振荡电路
10.4 石英晶体振荡器 10.4.1关于振荡频率的几个指标 10.4.2 石英晶体的物理特性和电特性 10.4.3 串联型石英晶体振荡器 10.4.4 并联型石英晶体振荡器
－
－
－
Tr
＋
＋
＋ U ·f
U·i －
U·o
－ －
(a)
(b)
(c)
是否满足正反馈判断方法：“射基（集）同名”规则
CE：射基同名； CB：射集同名。 CC：射基同名。 图10.23 三种不同接法的变压器耦合反馈式振荡器
10.3.2. 电容反馈式振荡电路
．
c
．
IC
IL
L
．
b
Uo
C1
．．
Ub Uf e
C2
A
•
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 振幅平衡条件
AF2nn0,1,2相位平衡条件
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F ) 1
• ••
A •uU •oIc•ZLgmejYZLejZ AuejA
图10.24电容反馈式振荡器的交流通路（CE）
．
c
． IL L
IC ．
． IC
．
b
Uf
． Uo
Uo
．．
C1
Ub Uf e
C2
． IL
10.25电容反馈式振荡器电矢量关系
．
c
． IL L
IC
g
1 L C1C2
．
b
C1 C2
Uo
．．
C1
Ub Uf e
C2
•
•
F
U
•
f
Uo
•
IL
•
IC
1
jC2
1
jC1
．
．
IL
IC
C
g
1 L1C'
1 C(L1L2)
注：L1与L2之间无互感。
RB
． RL
Ub
e
L1 b ．
L2 Uf
•
•
F• U• f Uo
I•c IL
jL2 jL1
L2 L1
(b)
电感或电容反馈式振荡器是否满足 正反馈判断方法
“射同基反”规则 EB,EC:同性质电抗元件;
BE,BC:异性质电抗元件.
C1 C2
CB 0 . 03 3F
EC (＋ 1 5 V)
1.3H
R
* B
1
L 0.033F
CC
1000 pF
RL C2 2000 pF
(a )
图10.25电容三点式振荡器及其交流通路（CB）
+
+
·
Ui
RE
_
·
Uo
L
_
C1 + RL
C2 · U_ f
(b)