第9章信号处理与信号产生电路

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1、第九章信号处理与信号产生电路9.1正弦波振荡的基本原理9.2RC正弦波振荡电路9.3LC正弦波振荡电路9.4石英晶体振荡电路9.5比较器9.6方波发生器9.7三角波及锯齿波发生器信号的产生电路又可称为波形的产生与变换电路。正弦波和非正正弦波产生电路常常作为信号源,被广泛地应用于无线电通信、自动测量和自动控制等系统中.一.产生自激振荡的条件fidXXX-=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FiX+–dXoXfX+9.1正弦波振荡器的基本原理如果：,ifXX=则去掉,iX仍有信号输出。基本放大电路A反馈电

2、路FdXoXfX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FiX++dXoXfX起振条件起振和稳幅#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？电路器件内部噪声当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。噪声中，满足相位平衡条件的某一频率0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从回到1.放大电路二.正弦波振荡器的一般组成2.正反馈网络3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出

3、。4.稳幅电路选频网络组成：R、C和L、C正弦波振荡器命名RCLC低频高频（石英晶体）电路组成反馈网络兼做选频网络9.2RC振荡电路一、二.RC串并联网络的选频特性R1C1R2C2OUfUR1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：选频特性：)1()1(112211221CRCRjCCRRUUOfww-+++=R1C1R2C2OUfU时，相移为0。1221w1CRCR=w当22如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：1221w1CRCR=w21211CCRR=w01CR=w0)1()1(112211221CRCRjCCRRUUofww-+

4、++=13=选频特性)1(31CRCRjww-+=w=wo时RC串并联网络的频率特性曲线RC桥式振荡器的工作原理：在f0处满足相位条件：因为：AF=131=F11f+=RRA1f2RR=uo_++RfRCRCR1A=3uouo3A=3同相放大器文氏桥选频电路输出正弦波频率：振幅条件：例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能振荡？振荡频率f0=？uo_++RfRCRCR1AF=1，31=F11f+=RRAA=3=210=20k=1592Hz振荡条件：1f2RR=能自动稳幅的振荡电路半导体热敏电阻(

5、负温度系数）起振时RT>2R1,使A>3,易起振。当uo幅度自激增长达某一值时，RT=2R1，A=3。当uo进一步增大时，RT<2R1,使A<3。因此uo幅度自动稳定于某一幅值。_++RTRCRCR1Tuo能自动稳幅的振荡电路Rf1+Rf2略大于2R1,随着uo的增加，Rf2逐渐被短接，A自动下降，输出自动被稳定于某一幅值。将Rf分为二个：Rf1和Rf2，Rf2并联二极管_++Rf1RCCR1Rf2D1D2RK：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。振荡频率的调节：_++R

6、fuoRCCR1KKR1R1R2R2R3R3振荡频率：电子琴的振荡电路：_++RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R22112CRR=0f2121RRF+=12345176功率放大器使R2>>R121F1fF2RRA+=F1R+2AF1可调A2RF1+RF2Rf1.等效阻抗9.3LC正弦波振荡器等效损耗电阻一般有则当时，电路谐振。为谐振频率R为电感线圈中的电阻一.LC选频放大电路（1）回路的谐振频率Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。图中Q1＞

7、Q2。并联谐振阻抗为Z0谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。LC并联谐振回路的幅频特性曲线（2）谐振时回路等效阻抗为纯电阻，数值最大（1）谐振时候阻抗呈纯电阻，且接近最大（2）谐振时，阻抗Z0近似为感抗和容抗的Q倍（3）LC并联回路具有良好的选频特性，Q值越高，则幅频特性越尖锐，选频特性越好。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+–+–CLRuiLici反馈信号通过互感线圈引出二.变压器反馈式LC振荡电路二.变压器反馈式LC振荡电路工作原理：三极管共射放大器。利用互感线圈的同名端：满足相位条件。振荡频率:判

8、断是否是正反馈:用瞬时极性法判断(+)(-)(+)(+)(+)(+)(+)(+)LC正弦波振荡器举例反馈满足相位平衡条件满足相位平衡条件反馈++–+正反馈LC正弦波振荡器举例振荡频率:–+UCCCC1Luo满足相位平衡条件仍然由LC