1自激振荡的条件

uo
若 RF 2R1 ，则 Au 3
C
R
+ ui
C
R
–
AuF 1 电路将等幅振荡；
–
若 RF 2R1 ，则 AuF 1 电路将不能幅振荡； 若 RF 2R1 ，则 Au 3
AuF 1 电路起振后，振幅越来至饱和；
所以，振荡时应满足 起振时应满足
RF = 2R1 Au 3 即 RF > 2R1
振荡建立时应满足：
O
Uim Ufm1
Ufm
微小的扰动起始信号
自激振荡的建立过程
Uf Ud 即 AF 1
AF 1 振荡稳定 AF 1 不能振荡
3 RC 正弦波振荡电路
(1)放大电路
同相比例运算电路 RF
由集成运放构成的 同相比例运算电路。
其电压放大倍数为
A 1 RF R1
(2)选频电路
R1
可改变振荡频率。
–
u+
+
+
+
uo
+C R – C R ui
–
由 RC 串并联电路组 成，它也是正反馈电路。
选频电路
3 RC 正弦波振荡电路
F
Ui Uo
3
j(
1 R2
X
2 C
)
若要 Uo
与
Ui
RX C
同相，上式分母的虚
部应为零，即
1
R2
X
2 C
0
R X C 2fC
f
f0
1 2RC
RF
R1
– u+ + +
C
R
+
ui
4 RC 正弦波振荡电路稳幅措施
(1)用热敏电阻稳幅
D1
用具有负温度系数的热敏电阻
RF1
RT 代替 RF。
RF2
RDRTF2
起振时由于温度低，RT > 2R1， 振荡后温度增加 RT 减少到等于2R1。
R1
– ++
Baidu NhomakorabeaC R CR
(2)用二极管稳幅
5 振荡频率的改变
+
uo
–
由
1 f0 2RC
可知
改变 R、C 或同时改变 RC 都
ui ud
A
Uo Ud
反馈系数
又 Uf
F
Ud
Uf Uo
所以自激振荡的条件是：
AF
Uo Ud
Uf Uo
1
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
自激振荡的条件： (1) 相位条件：
AF
Uo Ud
Uf Uo
1
反馈电压 Uf 与输入电压 Ui 同相, 为正反馈；
即
A F 2n
(2) 幅度条件： Uf Ud
(n 0, 1, 2 )
反馈电压与输入电压的大小相等；
即
AF
Uo Uf Ud Uo
1
2 振荡的建立和稳定
幅度特性 Uom Uom= f(Ufm)
Uom2
A 反馈特性
Uom1
Ufm=FUom
2S
A ui 1ud
uo
uf
F
不断通过放大 反馈 再放大 再反馈，使 Uom不断增大，一 直到达交点 A 时，稳定下来。
C
R
–
+ uo –
这时 F Ui 1
Uo 3 同相比例运算的电压放大倍数为
Au
Uo Ui
1 RF R1
可见，当 RF 2R1 时， Au 3
AuF 1
3 RC 正弦波振荡电路
RF
在特定频率
f0
1 2RC
时，
R1
ui 和 uo 同相，即 RC 串并联电路具有
– u+ +
+
+
正反馈和选频作用， ui 和 uo 为正弦波。
10.5 运算放大器在波形产生方面的应用
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
1.自激振荡的条件
电路中无外加输入电压，而在输出端有一定频率和幅度
的信号输出，称这种现象为电路的自激振荡。
2S
当 S 合于 2 时，
A ui 1ud
uo
若 uf ui ud
则输出电压保持不变。
uf
F
当 S 合于 1 时， 开环电压放大倍数