《波形发生电路》PPT课件

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1、第九章波形发生电路9.1正弦波振荡电路的分析方法9.2RC正弦波振荡电路9.3LC正弦波振荡电路9.4石英晶体振荡器9.5非正弦波发生电路本章重点和考点1.重点掌握RC正弦波振荡电路的工作原理、振荡频率、起振条件以及电路的特点。2.理解各种非正弦波发生电路(矩形波、三角波和锯齿波)的工作原理。振荡器：无须外加信号，本身能将直流电能转化为具有一定频率和幅度的交流信号利用负阻器件的负阻效应产生振荡按振荡波形不同分正弦波振荡器非正弦波振荡器按组成原理不同分负阻振荡器反馈振荡器利用正反馈原理构成9.1.1

2、.产生正弦波振荡的条件（自激振荡）fidXXX-=改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡。9.1正弦波振荡电路的分析方法+Xi–f基本放大器A反馈网络FX+doXX如果：,ifXX=则去掉,iX仍有信号输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。Xi+f基本放大器A反馈网络FX+doXXXdof基本放大器A反馈网络FXX－－－自激振荡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——相位平衡条件即正反馈引入正反馈是构成振荡器的关键。二.起振条件和稳幅原理起振

3、条件：结果：产生增幅振荡（略大于）1、被动：器件非线性2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节放大电路的增益稳幅过程：起振时，稳定振荡时，稳幅措施：起振过程Xdof基本放大器A反馈网络FXX1.放大电路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。常用的选频网络有RC选频和LC选频4.稳幅环节——使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小。9.1.2.正弦波振荡器的一般组成9.1.2正弦波振荡电路的组成及分类组成：放大电路：集成运放选频网络：确定电路的

4、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。9.1.3正弦波振荡电路分析步骤分析步骤：一、判断能否产生正弦波振荡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和振幅平衡条件。判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。二、估算振荡频率和起振条件振

5、荡频率由相位平衡条件决定。3.令f=f0时的，即得起振条件。2.令，即可求得满足该条件的f0，此频率即为振荡频率；1.写出回路增益AF的表示式9.2RC正弦波振荡电路(文氏电桥)RC串并联网络振荡电路（文氏电桥）电路组成：放大电路——集成运放A；正反馈网络兼做选频网络——R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R组成的负反馈电路。图9.2.31.定性分析：（1）当信号的频率很低时。>>R1>>R2其低频等效电路为：（2）当信号的频率很高时。＜＜R1＜＜R2其高频等效电路为：9.2.1RC串并联网络的

6、选频特性ω0=？│F│max=？由以上分析知：一定有一个频率ω0存在，当ω=ω0时，│F│最大，且=0°0

7、F

8、0φF90°0

9、F

10、0φF-90°图9.2.22、RC串并联网络的选频特性（定量分析）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9.2.3一、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：所以起振条件为：同相比例运放的电压放大倍数为即要求：9.2.2文氏电桥振荡器二.振荡

11、电路工作原理此时若放大电路的电压增益为用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件则振荡电路满足振幅平衡条件当时，(+)(+)(+)(+)Av电路可以输出频率为的正弦波RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波三、振荡电路中的负反馈(自动稳幅)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。采用具有负温度系数的热敏电阻RT代替反馈电阻RF，

12、可实现自动稳幅。(还有什么措施自动稳幅？)RT图9.2.4采用非线性元件*补充：稳幅措施热敏元件热敏电阻起振时，即热敏电阻的作用稳幅采用非线性元件*补充：稳幅措施二极管K：双联波段开关，切换R，用于细调振荡频率。C：双联可调电容，改变C，用于粗调振荡频率。四、振荡频率的调节：_++RfuoRCCR1KKR1R1R2R2R3R3振荡频率：*9.2.3其它形式RC振荡器（RC移相式振荡电路）一.RC移相电路（1）RC超前移相电路（2）RC滞后移相电路φA+90°+180°+270°