模拟电路PPT电子课件教案-第8章 波形发生和变换电路（上）

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1、8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路8.4利用集成运放实现信号转换第8章波形发生和变换电路8.1正弦波振荡电路8.1.1概述8.1正弦波振荡电路信号产生电路(振荡器—Oscillators)分类：正弦波振荡:非正弦波振荡：RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性要求能：输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定1、正弦波振荡电路的振荡条件若环路增益则又去掉仍有稳定的输出。所以振荡条件为：振幅平衡条件相位平衡条件即:起振

2、条件正反馈n是整数8.1正弦波振荡电路问题1：振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？电路器件内部噪声。振荡电路中的选频网络，只使噪声中某一频率0满足相位平衡条件，形成正反馈，成为振荡电路的输出信号；而其它频率的信号，则不满足相位平衡条件，逐渐被抑制掉。问题2：电路器件的内部噪声不是单一频率噪声，而电路输出的是单一频率的正弦波，如何实现？问题3：起振条件是否意味着输出电压将越来越大，趋于无穷？振荡电路中的稳幅环节，将限制输出信号幅度无限增长，当输出信号达到一定值后，将使其稳定。可以另加稳幅电路；

3、也可直接依靠放大电路中晶体管的非线性作用实现。8.1正弦波振荡电路如果：(1)正反馈足够强,输入信号为0时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。(2)要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。振幅平衡条件相位平衡条件8.1正弦波振荡电路振荡器在刚刚起振时，为了克服电路中的损耗，需要正反馈强一些，即要求:这称为起振条件。。2、起振条件和稳幅原理既然，起振后就要产生增幅振荡，需要靠三极管大信号运用时的非线性特性去限制幅度的增加，这样电路必然产生

4、失真。这就要靠选频网络的作用，选出失真波形的基波分量作为输出信号，以获得正弦波输出。8.1正弦波振荡电路7/9/2021问题1：如何启振？Uo是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量衰减掉。这时，只要：

5、AF

6、>1，且A+B=2n，即可起振。8.1正弦波振荡电路问题2：如何稳幅？起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若

7、AF

8、仍大于1，则输出将

9、会饱和失真。达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。(稳定振荡时Uo=B)。具体方法将在后面具体电路中介绍。起振并能稳定振荡的条件：8.1正弦波振荡电路振荡的建立和稳定起振条件放大器Au反馈网络FuUoUfUi1/FuAu=1/FuOuiuoAuuoAuFu>1AuFu<1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4uf••自激振荡的建立过程不断通过放大反馈再放大再反馈，使Uom不断增大，一直到达交点A时，才稳定下来.uf起振稳幅8.1正弦波振荡电路放大电路：能量控制，保证输出信号的

10、幅度；选频网络：确定输出信号为单一频率的正弦信号；反馈网络：引入正反馈；稳幅环节：使输出信号幅值稳定。其中选频网络往往与反馈网络合二为一；振荡电路中的稳幅环节，在分立元件放大电路中常依靠放大电路中晶体管的非线性作用实现，而不另加稳幅电路。3、RC正弦波发生电路的组成和分类(1)、正弦波发生电路的组成：oX&dX&fX&放大电路反馈与选频网络8.1正弦波振荡电路RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路(2)、正弦波发生电路的分类：8.1正弦波振荡电路4、正弦波振荡电路基本分析方法：1、电路组成是否正确:包

11、含放大、反馈、选频、稳幅等基本部分；2、分析放大电路能否正常工作；三极管是否处于放大状态；能否输入和输出。3、自激振荡条件是否满足:关键是相位条件。必须满足正反馈条件。8.1正弦波振荡电路CRCRuf8.1.2RC正弦波振荡电路uIuO-+RfR1AR2选频电路同相比例电路RFR1）A=（1+•其电压放大倍数为：由RC串并联电路组成，它也是正反馈电路。1、RC振荡电路的组成(3)选频电路(1)放大电路(2)正反馈电路8.1正弦波振荡电路2、RC串并联网络的频率特性当f较小时，>>R1Cfo90o当f足够大时，1C<

12、