第8章 波形产生电路

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1、信号发生电路第8章8.1正弦波振荡电路8.1.1正弦波振荡电路的工作原理8.1.2RC振荡电路8.1.3LC振荡电路引　言8.1.5石英晶体振荡电路信号发生电路(振荡器—Oscillators)分类：正弦波振荡器非正弦波振荡器RC振荡器(1kHz~1MHz)LC振荡器(1MHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性能要求输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定引　言第8章波形产生器8.1正弦波振荡电路的分析方法8.2RC正弦波振荡电路8.3LC正弦波振荡电路8.4石英晶体振荡器8.5非正

2、弦波发生电路本章重点和考点：1.重点掌握RC正弦波振荡工作原理。2.重点掌握电压比较器的传输特性。3.掌握非正弦波发生电路的原理。本章教学时数：6学时8.1正弦波振荡电路~放大电路反馈网络如果反馈电压uf与原输入信号ui完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号——自激振荡。(电路要引入正反馈)图8.1.2正弦波振荡电路的方框图一、正弦波振荡的条件由此知放大电路产生自激振荡的条件是：即：所以产生正弦波振荡的条件是：——幅度平衡条件——相位平衡条件电路起振的条件：二、正弦波振荡电路的组成及分类组成：

3、放大电路：集成运放选频网络：确定电路的振荡频率反馈网络：引入正反馈稳幅环节：非线性环节，使输出信号幅值稳定分类：RC正弦波振荡电路，频率较低，在1MHz以下。LC正弦波振荡电路，频率较高，在1MHz以上。石英晶体振荡电路，频率较高，振荡频率非常稳定。三、判断电路能否产生正弦波振荡的方法和步骤1.检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分；2.检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正　　　常工作；3.分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。5.估算振荡频率和起振条件4.判断是否满足振幅

4、平衡条件。8.2RC正弦波振荡电路RC串并联网络振荡电路也称RC桥式正弦波振荡电路或称文氏振荡电路(Wien)电路组成：放大电路——集成运放A；选频与正反馈网络——R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R组成的负反馈电路。8.2.1RC串并联网络振荡电路图8.1.4一、RC串并联选频网络Z1Z2取R1=R2=R，C1=C2=C，令则：得RC串并联电路的幅频特性为：相频特性为：最大，F=0。0F01/3+90º-90º图8..1.5二、振荡频率与起振条件1.振荡频率2.起振条件f=f0时，由振荡条件知：所以起振条件

5、为：同相比例运放的电压放大倍数为即要求：三、振荡电路中的负反馈(稳幅环节)引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。反馈系数改变RF，可改变反馈深度。增加负反馈深度，并且满足则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正弦波信号。图8.1.7反馈电阻RF采用负温度系数的热敏电阻，采用正温度系数的热敏电阻，均可实现自动稳幅。稳幅的其它措施电流增大时，二极管动态电阻减小。电流减小时，动态电阻增大，加大非线性环节，从而使输出电压稳定。在RF回路中串联二个并联的二极管四、振荡频率可调

6、的RC桥式正弦波振荡电路用双层波段开关接不同电容，作为振荡频率f0的粗调；用同轴电位器实现f0的微调。RC串、并联网络中，如何调节频率？问题：如何提高频率？动画avi11-2.avi2.RC桥氏振荡电路A=2nF=0º2)电路：3)振荡频率4)振荡条件Rf不能太大，否则正弦波将变成方波应使：同相放大器••••1)组成：8CR1RfRCR•••5)稳幅措施热敏电阻稳幅8CR1RfRCR为使电Au为非线性，起振时，应使Au>3，稳幅后Au=3。正温度系数负温度系数二极管稳幅8R1R2V1V2R312.4k>R2

7、>8.1k起振时信号小，二极管电阻大Au1+(R2+R3)/R1>3R2>2R1-R3起振后二极管电阻逐渐减小，Au1+R2/R1=3为使失真小：R2<2R1f0=1.94kHz8.2k6.2k22k4.3k0.01F8.2k0.01F电子琴的振荡电路电路：_++RF1uoR1CCRD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21上一题下一页10.7.3图10.17是RC正弦波振荡电路组成的最简单的电子琴电路。按下不同的琴件（图中用开关表示），就能发出不同的琴音。已知C调八个基本

8、音阶的频率如表10.01所示，图中R1≠R2。试推导出计算其谐振频率的公式，并求出电阻R21~R28。_++RfR21R22R23R24R21R22R23R24uo图10.17R11kΩC10.1μFC10.1μFR43.3kΩ1kΩ功放+UCC音阶12345671频率/Hz264297330352396440495528表10.01C调八