模拟信号产生电路电路

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1、第9章模拟信号产生电路9.1正弦信号产生电路9.2非正弦信号产生电路9.3压控振荡电路9.4集成信号发生器9.5Multisim仿真实例9.1正弦信号产生电路9.1.1正弦波振荡产生的条件正弦信号产生电路也称正弦波振荡电路，实质上是一个没有输入信号的正反馈放大电路。电路在没有外加输入信号的情况下，依靠自激振荡输出正弦波信号。正反馈放大电路的组成框图如图(a)所示则产生稳定振荡的平衡条件为：则正反馈电路如图（b）所示。注意与负反馈放大电路产生自激振荡的条件比较！起振条件：9.1正弦信号产生电路9.1.2RC桥式正弦波振荡电路RC桥式正弦波振荡电路9.1正弦信号

2、产生电路9.1.2RC桥式正弦波振荡电路RC串并联选频网络由式得到串并联选频网络的反馈系数为：令9.1正弦信号产生电路9.1.2RC桥式正弦波振荡电路RC串并联选频网络幅频特性为：相频特性为：时，取得最大值，即相位角，输出电压与输入电压同相。串并联选频网络的频率特性曲线(a)幅频特性曲线；(b)相频特性曲线。RC桥式正弦波振荡电路分析时，根据起振条件，有又由放大电路的放大倍数，可得引入二极管稳幅电路的RC桥式正弦波振荡电路如下：由以上讨论，正弦波振荡电路的分析过程可依照以下步骤：检查电路是否由放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅电路组成；检查放大电路是否能够正

3、常工作；检查电路是否满足正弦波振荡的平衡条件。其中，相位平衡条件由瞬时极性法判断；幅值平衡条件则一般取起振后利用稳幅电路使(4)估算振荡频率：【例9.1】图9.6所示电路中，已知R=10k，C=0.01u，R2=15k，试问：(1)判断电路是否满足振荡相位平衡条件；(2)若要满足起振条件，确定R1的取值；若将R1选为热敏电阻以稳定输出幅度，则应该选择正温度系数还是负温度系数；(3)求振荡频率。分析下图电路，指出电路是如何实现稳幅的。9.1正弦信号产生电路9.1.3LC正弦波振荡电路1.LC并联谐振回路LC并联谐振回路并联谐振回路阻抗为由于使阻抗的虚部为零，可

4、得并联谐振频率或9.1正弦信号产生电路9.1.3LC正弦波振荡电路回路谐振时的阻抗此时回路的等效阻抗为纯电阻性质，其值最大。2.变压器反馈式振荡电路所示电路包括放大电路、选频网络、正反馈电路和利用晶体管非线性特性所实现的稳幅电路四部分。9.1正弦信号产生电路9.1.3LC正弦波振荡电路利用瞬时极性法判断电路反馈为正反馈，满足振荡的相位平衡条件。并联谐振回路的谐振频率即为电路的振荡频率，即或和分别是谐振回路的等效电感和等效电容。变压器反馈式振荡电路易于产生振荡，波形较好，但是振荡频率的稳定性不高。这是由于电路反馈靠变压器线圈耦合实现，故存在耦合不紧密，损耗较大

5、的问题。9.1正弦信号产生电路9.1.3LC正弦波振荡电路3.电感反馈式振荡电路电感反馈式振荡电路实际上是对变压器反馈式振荡电路的改进。为了解决变压器反馈式振荡电路中变压器原副边线圈耦合不紧密的问题将两个线圈合并为一个线圈，反馈信号取自线圈，另外在整个线圈两端并联电容，加强谐振效果。电感反馈式振荡电路9.1正弦信号产生电路9.1.3LC正弦波振荡电路电感三点式振荡电路通常应用于对波形要求不高的场合。电感量为电感量为考虑互感，则电路振荡频率近似表示为9.1正弦信号产生电路9.1.3LC正弦波振荡电路4.电容反馈式振荡电路电容反馈式振荡电路电路满足正弦波振荡的相

6、位平衡条件电路振荡频率近似为电容三点式振荡电路适用于固定频率的场合。9.1正弦信号产生电路9.1.4石英晶体正弦波振荡电路1.石英晶体的特性(a)符号；(b)等效电路；(c)频率响应特性。9.1正弦信号产生电路9.1.4石英晶体正弦波振荡电路2.石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路的选频网络即为石英晶体，这是利用了石英晶体的压电效应产生正弦波振荡，而且由于石英晶体高品质因数的特点，使电路具有非常稳定的振荡频率。(1)并联型晶体振荡电路电路属于电容三点式振荡电路，振荡频率为和表示石英晶体等效电路中的电容9.1正弦信号产生电路9.1.4石英晶体正弦波振荡

7、电路(2)串联型晶体振荡电路串联型晶体振荡电路结构如图所示。将石英晶体串联在正反馈支路中，只有当振荡频率时，石英晶体呈电阻性，阻抗最小，而且正反馈最强，相移为零，电路满足相位平衡条件。当振荡频率时，不满足相位平衡条件，电路不起振。串联型石英晶体振荡电路9.2非正弦信号产生电路9.2.1电压比较器电压比较器是对输入信号进行幅度鉴别和比较的电路，常用于波形产生与变换、模数转换及自动控制等多种场合。1.单限比较器(a)电路；(b)电压传输特性。9.2非正弦信号产生电路9.2.1电压比较器反相输入单限比较器电路及电压传输特性9.2非正弦信号产生电路增加限幅电路的反相

8、输入单限比较器电路9.2.1电压比较器9.2非正弦信