最新模拟电子技术第八章

)
1L
Z0
Y0
RC
在谐振频率附近，
Z
Z0
1
jQ(1
02 2
)
可见，Q 值不同，回路的阻抗不同。
不同 Q 值时，LC 并联 电路的幅频特性：
相频特性：
结论：
1. 当 f = f0 时，电路为纯电阻 性，等效阻抗最大；当 f < f0 时， 电路为感性；当 f > f0 时，电路为 容性。所以 LC 并联电路具有选频 特性。
电路 形式
振荡 频率
f0
1 2RC
f0
2
1 3RC
1 f0 5RC
起振 条件
A 3
RF 12R
R3R 2， A F 1
电路特 点及应 用场合
可方便地连续调节振荡 频率，便于加负反馈稳幅电 路，容易得到良好的振荡波 形。
电路简单，经济 方便，适用于波形要 求不高的轻便测试设 备中。
选频特性好，适用于 产生单一频率的振荡波形。
2. 电路的品质因数 Q 愈大， 选频特性愈好。
Z Z01
Q1 > Q2
Q
Z02
1
Q
2
F
0
+90ºQ1 > Q2
0
-90º 感性 纯阻
Q
2 Q 1
容性
图 8.1.11
谐振时 LC 回路中的电流
电容支路的电流： IC0CU R2 (0 L0L)2U
并联回路的输入电流：
I
R2
R
(0L)2
U
所以： IC Q I
变压器反馈式
LC 正弦波振荡电路
电感反馈式 电容反馈式
二、变压器反馈式振荡电路
1.工作原理
用瞬时极性判断为正反 馈，所以满足自激振荡的相 位平衡条件。
2.振荡频率和起振条件
-
振荡频率 起振条件
f0
2
1 LC
rbeRC
M
图 8.1.14 变压器反馈式 振荡电路
三、电感反馈式振荡电路
1.电路组成
用瞬时极性判断
-
-
为正反馈，所以满足
-
自激振荡的相位平衡
条件。
2.振荡频率和起振条件
图 8.1.17
振荡频率
f02 1 L C 2 (L 1L 122M )C
0L
——谐振回路的品质因数
当 Q >> 1 时 谐振频率：
0
1 LC
1 f0 2 LC
LC 并联回路的阻抗：
发生并联谐振时，
j 1 (R jL) ( j 1 ) jL
Z C
C
j 1 R jL R j( L 1 )
0
1 LC
C
C
回路等效阻抗：
L
1
j L
R
RC (1
1 2 LC
f0
1 2RC
f = f0 时，
F 1 3
由起振荡条件知： A F 1
所以起振条件为：
A 3
同相比例运放的电压放大倍数为 Auf 1RRF 即要求：
RF 2R
三、振荡电路中的负反馈(稳幅环节)
引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性， 改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。
反馈系数
F R RF R
选频与正反馈网络 —— R、C 串并联电路；
稳幅环节 —— RF 与 R 组成的负反馈电路。
一、RC 串并联选频网络
F
U f U
2 1 2
R1
R2
1 jR2C2
1 1
jC1 1 jR2C2
Z1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
Z2
(1
R1 R2
C2 C1
)
j(R1C2
1
R2C1
)
取 R1 = R2 = R ， C1 = C2 = C ，令
模拟电子技术第八章
本章重点和考点：
1.重点掌握RC正弦波振荡 工作原理。 2.重点掌握电压比较器的传输特性。 3.掌握非正弦波发生电路的原理。
8.1.2 RC 正弦波振荡电路
RC串并联网络振荡电路也称RC桥式正弦波振荡电路 或称文氏振荡电路(Wien)
电路组成：
放大电路 —— 集成运放 A ；
0
1 RC
F
3
j(
1
0
)
0
图 8.1.4
则：
得 RC 串并联电路的幅 频特性为：
F
1
32 ( 0 )2
0
相频特性为：
0 F arctg0 3
当0 R1C时，F
1 3
F
1/3
0
F
+90º
0
0 0
-90º
最大，F = 0。
图 8..1.5
二、振荡频率与起振条件
1. 振荡频率 2. 起振条件
f0
1 5RC
起振条件
R3R 2， A F 1
当 f = f0 时，双 T 网络的相移为 F = 180º；反相比 例运放的相移 A = 180º，因此满足产生正弦波振荡的相
位平衡条件。
如果放大电路的放大倍数足够大，同时满足振幅平 衡条件，即可产生正弦波振荡。
* 三种 RC 振荡电路的比较
名称 RC 串并联网络振荡电路 移相式振荡电路 双 T 网络选频振荡电路
180º
集成运放产生的相位移 A 90º
= 180º，如果反馈网络再相移 0
f0
f
180º，即可满足产生正弦波振
荡的相位平衡条件。
当 f = f0 时，相移 180º， 满足正弦波振荡的相位条件。
振荡频率为：
1 f0 2 3RC
起振条件：RF > 12 R
*二、双 T 选频网络振荡电路 振荡频率约为：
8.1.3 LC 正弦波振荡电路
一、LC 谐振回路的频率特性
当频率变化时，并联电路阻抗
的大小和性质都发生变化。
并联电路的导纳：
YjC 1 RjL
R2
R
(L)2
jC
R2
L
(L)2
图 8.1.10
当
0CR2
0L (0L)2
0
电路发生并联谐振。
并联谐振角频率
0
令： Q 0 L
R
1
1
( R )2 1 LC
当 Q >> 1 时，
IC I
IL I
IC IL
结论：谐振时，电容支路的电流与电感支路的电流大
小近似相等，而谐振回路的输入电流极小。
若以LC并联网络作为共射放大电路的集电极负载
•
Au
Z
r
be
当f = f0时，电压放大倍 数的数值最大，且无附
加相移。因而电路称为 选频放大电路
若增加正反馈，并用反馈 电压取代输入电压，则电 路就成为正弦波振荡电路
改变 RF，可改变反馈深度。 增加负反馈深度，并且满足
A 3
图 8.1.7
则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正
弦波信号。
反馈电阻 RF采用负温度系数的热敏电阻，
R采用正温度系数的热敏电阻，均可实现自动稳幅。
稳幅的其它措施
在RF回路中串联二个并联的二极管
电流增大时，二极管动态电 阻减小。电流减小时，动态 电阻增大，加大非线性环节， 从而使输出电压稳定。
A
1RF
r d
u
R
四、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路
RC串、并联网络中， 如何调节频率？
1 f0 2RC
用双层波段开关接不同电容， 作为振荡频率f0的粗调；
用同轴电位器实现f0的微调。
问题：如何提高频率？
动画avi\11-2.avi
* 其他形式的 RC 振荡电路
一、移相式振荡电路
270º