信号产生电路的课件2

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1、第11章信号产生电路11.1正弦波振荡器11.2非正弦波振荡器11.3单片集成函数发生器11.4Multisim仿真—LC谐振放大器的特性第11章信号产生电路学习本章后，读者可以了解：正弦波振荡器的原理、组成和振荡过程，正弦波振荡器的分析方法；RC串并联电路的选频特性，RC串并联正弦波振荡器的组成、工作原理和特性参数的计算；LC并联谐振电路的特性，LC选频放大电路；变压器反馈式、电感反馈式和电容反馈式LC振荡电路的组成、工作原理和特性参数的计算；石英晶体谐振器的结构和选频特性，石英晶体正弦波振荡器；单片集成函数发生器ICL8038、压控振

2、荡器和三角波-正弦波变换器的工作原理，ICL8038的应用电路。第11章信号产生电路图(a)正弦波(b)矩形波图1在没有输入信号的情况下产生周期性振荡输出信号的电子电路称为信号产生电路，简称为振荡器。根据所产生的波形可以分为正弦波振荡器非正弦波（矩形脉冲、三角波、锯齿波等）振荡器。振荡器既可由分立元件、集成运放组成，也可由集成信号发生器组件实现。应用正弦波振荡器能产生频率范围宽（1Hz-1GHz）、输出功率大(几mW-几十kW)的正弦波信号，广泛应用于通信、遥控遥感、航空航天、无线电广播、检测技术、生物医学、热处理、电加工等领域。无线电发

3、射机---产生载荷信息的载波信号。超外差接收机---产生本地振荡信号。各种电子测量设备和计时仪表---产生频率（或时间）基准信号。工业生产部门广泛应用的高频电加热设备等。电警棍超声波振荡器电脑无线发射器应用微波炉无线发射机11.1正弦波振荡器11.1.1正弦波振荡电路原理11.1.2RC正弦波振荡电路11.1.3LC谐振回路的特性和选频放大器11.1.4LC正弦波振荡器11.1.5石英晶体振荡器已知，在负反馈放大电路中，当附加相移达到1800、环路增益大于等于1时，电路会产生自激振荡。正弦波振荡器正是利用自激振荡原理产生稳定的正弦波输出信

4、号。为了有利于自激振荡，在基本放大电路的增益最大的频段引入正反馈。因为，图(a)简化为图(b)。在没有外加输入信号的情况下，反馈信号维持了稳定的输出信号。11.1.1正弦波振荡电路原理1．平衡振荡条件1．平衡振荡条件如果环路增益等于1，即此即正弦波振荡器的平衡振荡条件，可分解为相位平衡条件和幅度平衡条件：相位平衡条件表示正反馈。通常，电路结构影响相位平衡条件，电路参数影响幅度平衡条件。为了产生单一频率的正弦波，基本放大电路或者反馈网络应具有选频功能，使电路在特定频率满足平衡振荡条件。否则，输出信号的谐波成分严重。起振条件2.起振和稳幅#振

5、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？电路器件内部噪声以及电源接通扰动。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起振条件2.起振和稳幅振荡电路产生稳定的输出信号必须经历起振和稳幅两个过程。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放大电路（包括负反馈放大电路）振荡电路基本组成部分反馈网络（构成正反馈）选频网络（选

6、择满足相位平衡条件的一个频率。通常与反馈网络合二为一。）稳幅环节判断电路能否产生正弦振荡的一般方法是：（1）电路是否具有放大、反馈、选频和稳幅功能。（2）是否满足相位平衡条件。一般用瞬时极性法判断，若是正反馈则满足相位平衡条件。（3）是否满足幅度平衡条件。3．分析方法RC振荡器有RC串并联型，RC移相型和RC双T型等电路。它们的共同特点是反馈网络兼作选频网络（合二为一）。11.1.2RC正弦波振荡器1．RC串并联电路的选频特性低频高频1．RC串并联电路的选频特性令分母的虚部为零，得R1R2C2C1当R1=R2=R、C1=C2=C时，1．R

7、C串并联电路的选频特性当f=fo时，相移φf＝0，幅值达到最大值F=1/3。当f→0时，φf＝90°,F=0；当f→∞时，φf＝-90°,F=0。RC串并联振荡电路D1D2R2R3由于RC串并联电路、Rf和R1正好形成一个四臂电桥，称为文氏电桥，故又称为文氏电桥振荡器。2．RC串并联振荡电路+++选频和正反馈反馈网络兼做选频网络Rf、R1和运放A组成同相比例放大电路。R2、R3、D1和D2组成非线性电阻Rf，是稳幅电路；RC串并联振荡电路D1D2R2R3当f=fo时，RC串并联电路的φf＝0，F=1/3，满足相位平衡条件：φa+φf＝0。

8、其它频率则不满足。2．RC串并联振荡电路同相比例放大电路的增益为（1）放大电路增益（2）相位平衡条件（3）起振起振时，输出信号小，D1和D2截止。则AF>1，满足起振条件。选择R2=2R1，则