模拟电路波形发生与变换电路
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谐振频率为
f0 1 2 π LC
在损耗较小时，品质因数及谐振频率
损耗
1 L 1 Q ，f 0 R C 2 π LC
在f＝f0时，电容和电感中电流各约为多少？网络的电 阻为多少？P283
信息技术学院
LC选频放大电路→正弦波振荡电路
当 f=f0时，电 压放大倍数的数 值最大，且附加 相移为0。A Z
不符合幅值条件
1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？
输入电阻小、输出 电阻大，影响f0 可引入电压串联负反馈，使 电压放大倍数大于3，且Ri大、 Ro小，对f0影响小
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（使振荡频率只取决于选频网 络）的放大电路。 信息技术学院
(f f ) U i 0
u
rbe
共射电路 φA=-π
附加相移
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。
信息技术学院
2.变压器反馈式电路
U f
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
第九章 波形的发生和变换电路
§9.1 正弦波振荡电路 §9.2 非正弦波发生电路 §9.3 波形变换电路
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§9.1 正弦波振荡电路
一、正弦波振荡的条件和电路的组成
二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路
四、石英晶体正弦波振荡电路
信息技术学院
一、正弦波振荡的条件和电路的组成
1.正弦波振荡的条件
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。输入电阻大，输出电阻小
| Au F | 1 | F | 1
Au 1
3
Rf R1
Rf 2 R1
以因同相比例运算电路有非常好的 RC串并联网络为选频网络和正反馈网络、并引入电 压串联负反馈，两个网络构成桥路，一对顶点作为输出电 文氏桥振荡 线性度，故 R 或 Rf 用热敏电阻，或 压，一对顶点作为放大电路的净输入电压，就构成文氏桥 加二极管作为非线性环节，实现稳幅。 器的特点？ 振荡器。
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2.起振与稳幅：输出电压从幅值很小、含有丰富频率，到
仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。
幅值很小 频率丰富
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上图 部分Βιβλιοθήκη 频率趋 于单一 幅值逐 渐增大
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逐渐变为 单一频率的 稳幅振荡
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3.基本组成部分
1) 放大电路：放大作用 2) 正反馈网络：满足相位条件 3) 选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节（稳幅环节）：稳幅
高通
0， 90 f 0，U f F
高频段 在频率从0～∞ 中必有一个频率 f0，φF＝0º 。 Uo、Uf同相 电容容抗 小
. I . Uo . Uf
低通
0， 90 f ，U f F
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RC串并联选频网络的频率响应
U f F U o R R∥ 1 j C 1 j C 1 j C
无外加信号，输出一定频率一定幅值的正弦波信号。 与负反馈放大电路振荡的不同之处：在正弦波振荡电路 中引入的是正反馈，且振荡频率可控。
在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： X o X i' X o
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最 终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。
＋R ∥
F
1 1 3 j( RC ) RC
令f 0
1 1 ，则 F f f 2π RC 3 j( 0 ) f0 f
最大，为1/3。 当 f=f0时，不但φ=0，且 F
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2.电路组成
φ F＝0º，Uo、Uf同相，形成正反馈，Uo与Ui’肯定也 同相 不符合相位条件
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1.正弦波振荡的条件
一旦产生稳定的振荡，则 电路的输出量自维持，即
X o AX i AX f AFX o
F 1 A F 1 A A F 2nπ
F 1 A 起振条件：
幅值平衡条件
相位平衡条件
要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在 合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程， 即满足起振条件。
U
i
极性？
在多数正弦波振荡电路 中，输出量、净输入量和 反馈量均为电压量。
断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规 定其极性，然后根据 . . . . . Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，电路满足相位条件，则电路可能产生自 激振荡；否则，电路不满足相位条件，电路不可能产生自激 振荡。
常合二为一
4.分析方法
1) 是否存在以上主要组成部分； 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否 可能正常传递，没有被短路或断路； 3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡 ；（瞬 时极性法） 4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。
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相位条件的判断方法：瞬时极性法
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频率可调的文氏桥振荡器
f0
1 2 π RC
改变电容以粗调，改变电 位器滑动端以微调。 加稳压管可以限制输出电 压的峰-峰值。
同轴 电位器
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讨论：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路
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三、LC 正弦波振荡电路
1.LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时（f0）呈纯阻性， 且阻抗无穷大。低频时，电容容抗很大，电路 呈感性；高频时，电感感抗很大，电路呈容性。
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.
5.分类 常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路：1兆赫以下 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定
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二、RC 正弦波振荡电路
1.RC串并联选频网络：只能通过某种频率的信号
低频段 电容容抗 大
. Uf . I . Uo
f0 1 2 π LC
在损耗较小时，品质因数及谐振频率
损耗
1 L 1 Q ，f 0 R C 2 π LC
在f＝f0时，电容和电感中电流各约为多少？网络的电 阻为多少？P283
信息技术学院
LC选频放大电路→正弦波振荡电路
当 f=f0时，电 压放大倍数的数 值最大，且附加 相移为0。A Z
不符合幅值条件
1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？
输入电阻小、输出 电阻大，影响f0 可引入电压串联负反馈，使 电压放大倍数大于3，且Ri大、 Ro小，对f0影响小
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（使振荡频率只取决于选频网 络）的放大电路。 信息技术学院
(f f ) U i 0
u
rbe
共射电路 φA=-π
附加相移
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。
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2.变压器反馈式电路
U f
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
第九章 波形的发生和变换电路
§9.1 正弦波振荡电路 §9.2 非正弦波发生电路 §9.3 波形变换电路
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§9.1 正弦波振荡电路
一、正弦波振荡的条件和电路的组成
二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路
四、石英晶体正弦波振荡电路
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一、正弦波振荡的条件和电路的组成
1.正弦波振荡的条件
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。输入电阻大，输出电阻小
| Au F | 1 | F | 1
Au 1
3
Rf R1
Rf 2 R1
以因同相比例运算电路有非常好的 RC串并联网络为选频网络和正反馈网络、并引入电 压串联负反馈，两个网络构成桥路，一对顶点作为输出电 文氏桥振荡 线性度，故 R 或 Rf 用热敏电阻，或 压，一对顶点作为放大电路的净输入电压，就构成文氏桥 加二极管作为非线性环节，实现稳幅。 器的特点？ 振荡器。
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2.起振与稳幅：输出电压从幅值很小、含有丰富频率，到
仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。
幅值很小 频率丰富
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上图 部分Βιβλιοθήκη 频率趋 于单一 幅值逐 渐增大
信息技术学院
逐渐变为 单一频率的 稳幅振荡
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3.基本组成部分
1) 放大电路：放大作用 2) 正反馈网络：满足相位条件 3) 选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节（稳幅环节）：稳幅
高通
0， 90 f 0，U f F
高频段 在频率从0～∞ 中必有一个频率 f0，φF＝0º 。 Uo、Uf同相 电容容抗 小
. I . Uo . Uf
低通
0， 90 f ，U f F
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RC串并联选频网络的频率响应
U f F U o R R∥ 1 j C 1 j C 1 j C
无外加信号，输出一定频率一定幅值的正弦波信号。 与负反馈放大电路振荡的不同之处：在正弦波振荡电路 中引入的是正反馈，且振荡频率可控。
在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： X o X i' X o
由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最 终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。
＋R ∥
F
1 1 3 j( RC ) RC
令f 0
1 1 ，则 F f f 2π RC 3 j( 0 ) f0 f
最大，为1/3。 当 f=f0时，不但φ=0，且 F
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2.电路组成
φ F＝0º，Uo、Uf同相，形成正反馈，Uo与Ui’肯定也 同相 不符合相位条件
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1.正弦波振荡的条件
一旦产生稳定的振荡，则 电路的输出量自维持，即
X o AX i AX f AFX o
F 1 A F 1 A A F 2nπ
F 1 A 起振条件：
幅值平衡条件
相位平衡条件
要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在 合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程， 即满足起振条件。
U
i
极性？
在多数正弦波振荡电路 中，输出量、净输入量和 反馈量均为电压量。
断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规 定其极性，然后根据 . . . . . Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，电路满足相位条件，则电路可能产生自 激振荡；否则，电路不满足相位条件，电路不可能产生自激 振荡。
常合二为一
4.分析方法
1) 是否存在以上主要组成部分； 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否 可能正常传递，没有被短路或断路； 3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡 ；（瞬 时极性法） 4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。
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相位条件的判断方法：瞬时极性法
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频率可调的文氏桥振荡器
f0
1 2 π RC
改变电容以粗调，改变电 位器滑动端以微调。 加稳压管可以限制输出电 压的峰-峰值。
同轴 电位器
信息技术学院
讨论：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路
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三、LC 正弦波振荡电路
1.LC并联网络的选频特性
理想LC并联网络在谐振时（f0）呈纯阻性， 且阻抗无穷大。低频时，电容容抗很大，电路 呈感性；高频时，电感感抗很大，电路呈容性。
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5.分类 常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路：1兆赫以下 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定
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二、RC 正弦波振荡电路
1.RC串并联选频网络：只能通过某种频率的信号
低频段 电容容抗 大
. Uf . I . Uo