第8章 波形发生电路

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1、第8章波形发生电路8.1正弦波振荡电路8.2矩形波发生电路8.3三角波发生电路小结8.1正弦波振荡电路8.1.1正弦波振荡电路的基础知识1.自激振荡现象扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声，其形成的过程如图8-1所示。2.自激振荡形成的条件自激振荡形成的条件可以借助图8-2所示的框图来分析正弦波振荡形成的条件。3.正弦波振荡的形成过程为了能得到我们所需要频率的正弦波信号，必须增加选频网络，只有在选频网络中心频率上的信号能通过，其他频率的信号被抑制，在输出端就会得到图8-3的ab段所示的起振波形。下一页8.1

2、正弦波振荡电路8.1.1正弦波振荡电路的基础知识4.振荡电路的组成要形成振荡，电路中必须包含以下组成部分:①放大器;②正反馈网络;③选频网络;④稳幅环节。5.RC正弦波振荡电路RC桥式振荡电路1)RC串并联网络的选频特性RC串并联网络由R2和C2并联后与R1和C1串联组成，如图8-4所示。下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.1正弦波振荡电路的基础知识下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.1正弦波振荡电路的基础知识下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.1正弦波振荡电路的基础知识2)RC桥式振荡电路RC桥

3、式振荡电路如图8-6所示。由于RC串并联网络在f=f0时的传输系数F=1/3，因此要求放大器的总电压增益Au应大于3，这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R1、Rf、V1、V2及R2构成负反馈支路，它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.2RC移相式振荡电路RC移相式振荡电路如图8-7所示。RC移相式振荡电路具有结构简单、经济方便等优点。其缺点是选频性能较差，频率调节不方便，由于输出幅度不够稳定，输出波形较差，一般只用于振荡频率固定、稳定性要求不高的场合

4、。振幅起振条件为下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.3LC振荡电路1.变压器反馈式LC振荡电路1)电路组成变压器反馈式LC振荡电路如图8-8所示。2)振荡条件(1)相位平衡条件。为了满足相位平衡条件，变压器初次级之间的同名端必须正确连接。(2)幅度条件一般只要β值较大就能满足振幅平衡条件。反馈线圈匝数越多，藕合越强，电路越容易起振。下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.3LC振荡电路3)电路优缺点(1)易起振，输出电压较大。(2)调频方便。(3)输出波形不理想。2.电感反馈式LC振荡电路1)图8-9为电

5、感反馈式LC振荡电路，又称哈特莱振荡电路。2)振荡条件分析(1)相位条件。(2)幅度条件。下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.3LC振荡电路3)振荡频率4)电路优缺点(1)由于L1和L2之间藕合很紧，故电路易起振，输出幅度大。(2)调频方便，电容C.若采用可变电容器，就能获得较大的频率调节范围。(3)由于反馈电压取自电感L2两端，它对高次谐波的阻抗大，反馈也强，因此在输出波形中含有较多高次谐波成分，输出波形不理想。下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.4电容反馈式振荡电路电容反馈式LC振荡电路又称为考毕

6、兹振荡电路，如图8-10所示。1.相位条件2.幅度条件由图8-10的电路可看出，反馈电压取自电容C2两端，所以适当地选择C1、C2的数值，并使放大器有足够的放大量，电路便可起振。3.振荡频率振荡频率为其中下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.4电容反馈式振荡电路4.电路优缺点容易起振，振荡频率高，可达100MHz以上。输出波形较好，这是由于C2对启次谐波的阻抗小，反馈电压中的谐波成分少，故振荡波形较好。但调节频率不方便。因为C1、C2的大小既与振荡频率有关，也与反馈量有关。改变C1(或C2)时会影响反馈系数

7、，从而影响反馈电压的大小，造成电路工作性能不稳定。*5.串联改进型电容反馈式LC振荡电路串联改进型电容反馈式LC振荡电路又称克拉泼振荡电路，如图8-11所示。下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.5晶体振荡电路1.石英晶体的谐振特性与等效电路石英晶体谐振器是晶振电路的核心元件，其结构和外形如图8-12所示。图8-13为石英晶体在电路中的符号和等效电路。图8-14为石英晶体谐振器的电抗-频率特性。下一页上一页8.1正弦波振荡电路8.1.5晶体振荡电路2.石英晶体振荡电路石英晶体振荡器可以归结为两类:一类称为并

8、联型；另一类称为串联型。图8-15为并联型石英晶体振荡器。图8-16为串联型石英晶体振荡电路。上一页返回8.2矩形波发生电路图8-17(a)是一种能产生矩形波的基本电路，也称为方波振荡器。由图8-17可见，它是在滞回比较器的基础上，增加一条RC充、放电负反馈支路构成的。1.工作原理设在刚接通电源时，电容C上的电压为零，输出为正饱和电压+Uz，同相端的电压为当充电电压uc升至下一页8.2矩形波发生电路