[信息与通信]模拟电路第8章波形发生和信号转换

《[信息与通信]模拟电路第8章波形发生和信号转换》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。8.1产生自激和正弦波的条件8.2RC正弦波振荡电路8.3LC正弦波振荡电路第8章波形发生和信号转换8.1产生自激和正弦波的条件8.1.1产生自激振荡的平衡条件8.1.2产生自激振荡的起振条件8.1.3产生正弦振荡的条件8.1.1产生自激振荡的平衡条件1、基本概念：自激振荡——在没有外加输入信号的条件下，电路内部自发的产生某些频率和幅度的震荡信号的现象。正弦振荡器——自激振荡产生单一频率的正弦信号的电路。2021

2、/8/42、自激振荡的平衡条件设想：AFvivov’ivivfvo要保证vo不变，则必有：vf=vi又：vf=FvOvi=vO/Avf=vi即——自激振荡的平衡条件动画11-1在电源接通的一瞬间，有很小的电扰动信号（电冲击信号），由于这种电扰动的不规则性，它包含着频率范围很宽的各次谐波。8.1.2自激振荡的建立过程及其起振条件若vf>vi’，则vo会越来越大。由于三极管的非线性区的限制，振幅最终会稳定在一定的大小vo三极管进入非线性区vo不再增大，自激振荡建立AFvovivfvo自激振荡建立过程可用下面的特性曲线来说明F（反馈特性）A（放大特性）vi’（vf）vovi1’

3、vo1vf1vi2’vo2vf2vi3’vo3vf3vi4’vo4vf4vi5’AFvovivfvo若F不同时F太小F合适F太大即：AFvovivfvo相位起振条件：ΦAF=2nπ即：所引反馈为正反馈幅值起振条件：即：vf>vi自激振荡的起振条件要获得单一频率的正弦信号，除了放大电路和反馈网络外还应有何电路？为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路的组成放大电路正反馈网络选频网络稳幅电路8.1.3产生正弦振荡的条件8.2RC正弦

4、波振荡电路8.2.1RC网络的频率响应8.2.2RC文氏桥振荡器8.2.1RC网络的频率响应RC串并联网络的电路如图所示。RC串联臂的阻抗用Z1表示，RC并联臂的阻抗用Z2表示。其频率响应如下:1)122Cw1RCR1j()1(2121CRCRw-+++=R/j+)Cj/1(2122221112RCCRCRRRww+++=)j1]()Cj/1([222112RCRRRww+++=谐振频率为:当R1=R2，C1=C2时，谐振角频率和谐振频率分别为:)]j1/([+)Cj/1()j1/(22211222212CRRRCRRZZZwww+++=+=幅频特性:相频特性:当f=f0

5、时的反馈系数F=1/3时,且与频率f0的大小无关。此时的相角F=0。即改变频率不会影响反馈系数和相角，在调节谐振频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。结论：固有频率：f=f0时，f=f0时，即：vf和vo同相8.2.2RC文氏桥振荡电路1对放大器的要求2分立元件RC文氏桥振荡电路3集成运放组成的RC文氏桥振荡电路1对放大器的要求由起振条件知：幅值条件：又因为f=f0时，所以：相位条件：vf与vi同相，因为vf与vo同相，所以放大器的vi必须与vo同相分立元件RC文氏桥振荡电路结论：1RC串并联电路具有选频特性，固有频率为2用瞬时极性法可判断RC串并联网络对频率

6、为f0的信号引的是正反馈。3起振时，放大器的放大倍数要满足条件：Av>34为保证波形不失真,Av>3而接近于3,因此电路中加负反馈来降低放大倍数,调节RF来调节反馈量,使Av>3而接近于3,提高振荡的稳定性RC文氏桥振荡电路如图所示，RC串并联网络是正反馈网络，另外还增加了R3和R4负反馈网络。C1、R1和C2、R2正反馈支路与R3、R4负反馈支路正好构成一个桥路，称为文氏桥。3集成运放组成的RC文氏桥振荡电路2021/8/4当C1=C2、R1=R2时:为满足振荡的幅度条件=1，所以Af≥3。加入R3、R4支路，构成串联电压负反馈。F=0RC文氏桥振荡电路的稳幅过

7、程RC文氏桥振荡电路的稳幅作用是靠热敏电阻R4实现的。R4是正温度系数热敏电阻，当输出电压升高，R4上所加的电压升高，即温度升高，R4的阻值增加，负反馈增强，输出幅度下降。反之输出幅度增加。若热敏电阻是负温度系数，应放置在R3的位置。例:电路如图，已知R4=10KΩ，求R3。若R3≥20KΩ，UO无波形，为什么？如何调才能输出振荡波形？若vO的波形为（B）图，为什么？求vO的频率的表达式。动画8.3LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路的构成与RC正弦波振荡电路相似，包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。这里的选频网络