模拟电子技术基础简明教程(第三版)第九章资料

f0
f
当f = f0时满足相位平衡条件,
三、 正弦波振荡电路分析步骤
1. 检查电路是否具备正弦波振荡的基本组成部分， 并检查放大电路的静态工作点是否能保证电路工作 在放大状态。 2. 分析电路是否满足自激振荡条件。
3.估算振荡频率和起振条件 根据 根据 ·· > 1 AF 估算起振条件
φA+ φF = ± 2nπ 估算振荡频率 f = f0 即
第一节 正弦波振荡电路的分析方法
产生正弦波振荡的条件 正弦波振荡电路的组成
正弦波振荡电路的分析步骤
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正弦波和非正弦波发生电路常常作为信号源被广泛应 用于无线电通信以及自动测量和自动控制等系统中。 电子技术试验中经常使用的低频信号发生器是一种正 弦波振荡电路。
大功率振荡电路还可以直接为工业生产提供能源，例 如高频加热炉的高频电源。 此外，如超声探伤、无线电和广播电视信号的发送和 接收等，都离不开正弦波振荡电路。
C2 R1 C1 RF + A
仿真
· Uo
R2
R´
RC 串并联网络振荡电路
F =
·
ຫໍສະໝຸດ Baidu1 3
· A >3
RF Auf = 1 + ´ R
RF > 2 R´
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3. 振荡电路中的负反馈
RF和R´引入了一个 电压串联负反馈。 负反馈系数: R´ F= RF+R´ 负反馈的作用： 改善振荡波形，
产生这个差别的根本原因在于两种情况下反馈的极性不同。
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二、 正弦波振荡电路的组成
放大电路：实现能量控制。 组 成
选频网络：确定电路的振荡频率。
正反馈网络：使输入信号等于反馈信号。
稳幅电路：使输出信号幅值稳定。 RC正弦波振荡电路
分 类
LC正弦波振荡电路
石英晶体正弦波振荡电路
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1
二、 RC 串并联网络振荡电路
1. 电路组成
反馈网络 选频网络
放大电路 R1、C1 和 R2 、C2
及 RF 和 R´
R1 C1 C2 R2 R´ RF
组成一四臂电桥,
+ A
· Uo 因此电路又称为：
文氏电桥振荡电路。
RC 串并联网络振荡电路
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2. 振荡频率和起振条件 （1)振荡频率 1 fo = 2πRC （2)起振条件 ·· > 1 AF
1 0 3 0
2 2
F 1/3
·
| 其幅频特性为 | F
φF
0
ω0 ω0
ω
+900
其相频特性为 F arctg[
当 ω = ω0= 1 F max = 3
·
0 0
3
0
- 900
ω
]
1 时, RC 而φF = 0
即当 f = fo= 2πRC 时 · Uf 的幅值达到最大, 1 · 等于 U 幅值的 3 。
C2 R1 RF · Uo
C1
R2
+ R´
A
RC 串并联网络振荡电路
减小放大电路对选频特性的影响，可在负反馈支路中采用 热敏电阻自动稳幅。 提高振荡电路的带负载能力。
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4. 振荡频率的调节
fo = 1 2πRC
C1 C2 C3
粗调
R Rw
RF
-
只要改变电阻 R 或 电容 C 的值，
+ R´
f
C1
R1 + · Uf -
1/ωC1 ＜＜ R1
1/ωC2 ＜＜ R2
ω低
+ C1 R2
-
C2
可忽略R2和1/ωC1 相位滞后于 U U f ω高
R1
C2 + · U f -
(a)RC串并联电路
+
· U
-
+ · Uf -
· U -
(b) 低频等效电路
(c) 高频等效电路 上页 下页 首页
+ · U R2
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第二节 RC正弦波振荡电路
RC串并联网络的选频特性 RC串并联网络振荡电路 RC移相式振荡电路 双T 选频网络振荡电路
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一、 RC 串并联网络的选频特性
当ω 较低时 当ω 较高时
+
· U R2
1/ωC1 ＞＞ R1
1/ωC2 ＞＞ R2 可忽略R1和1/ωC2 相位超前于 U U
A
· U o
Rw
C1 C2 C3
即可调节振荡频率。
R
细调
采用这种方法可以很方便地在一个比较宽广的范围内 对振荡频率进行连续调节。
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[例9.2.1]判断以下电路是否满足相位平衡条件？若满足， RF为多大才能保证电路起振？已知Re1 =4.7 KΩ。 解：
Rb C1 Rc1 VT1 · Uf Re1 Rc2 +VCC
所以产生正弦波振荡的条件是
·· AF =1
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·· A F = 1 可分别用幅度平衡条件和相位平衡条件来表示：
幅度平衡条件 ·· = 1 AF
2n ArgAF A F n 0,1, 2,
相位平衡条件
·· 负反馈放大电路产生自激振荡的条件是 A F = - 1 与产生正弦波振荡的条件差一个负号。
C1 R1
Z1
+ · U
f
-
C2
Z2
-
RC 串并联电路
R U 1 j RC f Z2 F 1 R U Z1 Z 2 R jC 1 j RC 1 R2 C 2 1 1 R C j C 2 R1 C R 1 1 1 2
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一 、 产生正弦波振荡的条件
1 S · = ·· Uf F Uo 反馈网络 · F
反馈放大电路产生自激振荡的条件
· Ui
2
放大电路 · A
· = ·· Uo A Ui
U 放大电路产生自激振荡的条件可表示为 U f i FU FAU U U f o i i
满足相位平衡条件。
· U o
VT2
RF Re2 R
C R C
Uf
Re1 · = R +R e1 F Uo RF Auf = 1 + Re1
RF > 2 Re1= 9.4 kΩ
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·
三 、 RC移相式振荡电路
RF
C1 R1 C2 R2
φ
2700
C3
1800
· U o
+
A
o
R´
三节RC电路的相频特性
取 R1 = R2 = R , C1 = C2 = C
F
1 1 3 j CR CR
1 1 F 此时如令 0 0 RC 则左式可简化为： 3 j 0
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F
1 0 3 j 0