模拟电子技术 第6章 信号产生电路

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1、(6-1)第6章信号产生电路(6-2)第6章信号产生电路6.1正弦波振荡电路6.3RC正弦波振荡电路6.2正弦波振荡电路的振荡条件6.4LC正弦波振荡电路6.5非正弦波产生电路(6-3)正弦波振荡电路由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节组成。6.1正弦波振荡电路正弦波振荡电路无需输入信号便能产生一定频率和幅值的正弦波输出。根据频率的不同，正弦波振荡电路分为：RC、LC和石英晶体正弦波振荡电路。(6-4)一、产生正弦波振荡的条件改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡。基本放大电路A反馈电路F+–6.2正弦波振荡电路的振荡条件(6-5)如果：则去掉仍有信号输出。基本放大电路A反馈电

2、路F反馈信号代替了放大电路的输入信号。基本放大电路A反馈电路F++(6-6)自激振荡条件的推导基本放大电路A反馈电路F++(6-7)FA=1自激振荡的条件基本放大电路A反馈电路F(6-8)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。所以将放大倍数和反馈系数写成：(6-9)自激振荡的条件：因为：所以，自激振荡条件也可以写成：（1）振幅条件：（2）相位条件：n为整数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。(6-10)问题1：如何启振？Uo是振荡器的电压输出幅度，B是

3、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：

4、AF

5、>1，且A+F=2n，即可起振。(6-11)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

6、AF

7、仍大于1，则输出将会饱和失真。达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。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：(6-12)正弦波振荡电路应包含以下部分(1)放大电路(2)反馈网络(4)稳幅电路(3)选频网络判断一个电路是否正弦波振荡电路就

8、看其是否包含上述四部分。分析一个正弦振荡电路，首先看是否振荡，方法是：(1)判断是否满足相位条件，是否正反馈放大电路。(2)判断放大电路的结构是否合理、有无放大能力、静态工作点是否合适。(3)判断是否满足幅值条件。(6-13)用RC电路构成选频网络的振荡电路即所谓的RC振荡电路，可选用的RC选频网络有多种，这里只介绍文氏桥RC选频网络。1.RC串并联网络的选频特性6.3RC正弦波振荡电路+_RC串并联选频网络CRC+_R(6-14)设串联阻抗为Z1,并联阻抗为Z2，则：+_RC串并联选频网络CRC+_R(6-15)+_RC串并联选频网络CRC+_R令(6-16)传递函数：相频特性：幅频特

9、性：当=0，放大倍数为1/3,相移为零。(6-17)2.RC正弦波振荡电路所以，要满足相位条件，只有在fo处因为：uoRfRCRCR1－++幅值条件(6-18)二极管稳幅的RC串并联振荡电路振荡幅值较小时，流过二极管的电流较小，二极管等效电阻大，Rf大。放大倍数大。振荡幅值较大时，流过二极管的电流较大，二极管等效电阻小，Rf小。放大倍数减小。输出uo稳定在某值。_++RCCR1RfD1uoR(6-19)半导体热敏电阻起振时，Rt略大于2R1，使

10、AF

11、>1，以便起振；起振后，uo逐渐增大则Rt逐渐减小，使得输出uo为某值时，

12、AF

13、=1，从而稳幅。热敏电阻稳幅的RC串并联振

14、荡电路uotRtARtRCRCR1tuo－++(6-20)LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。本节只对LC振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。首先介绍一下LC并联选频网络。6.4LC正弦波振荡电路6.4.1变压器反馈式LC振荡电路(6-21)R为电感线圈中的电阻1.LC并联电路的选频特性CLR+_(1)当电路发生谐振，总阻抗最大，且为纯电阻。当，电路呈容性；，电路呈感性。(6-22)(2)谐振频率(3)LC并联谐振电路的品质因数Q。

15、Z

16、w00Q大Zw0Q大品质因数越高，谐振时的等效阻抗越大，幅

17、频特性越尖锐，相频特性变化越快，选择性越好。(6-23)互感线圈的极性判别1234磁棒初级线圈次级线圈同极性端1234+–+–(6-24)振荡频率由LC谐振网络决定。2.变压器反馈式LC正弦波振荡电路+–+UCCCCbCeReRb1Rb2L(a)共射极接法(6-25)振荡频率由LC谐振网络决定。变压器反馈式LC正弦波振荡电路的其他形式++UCCCCbCeReRb2Rb1L(b)–共射极接法(6-26)振荡频率由LC谐振网络决定。