第八章 波形的发生和信号的转换

《第八章 波形的发生和信号的转换》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第八章波形的发生和信号的转换1第八章波形的发生和信号的转换8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波振荡电路8.4利用集成运放实现的信号转换电路8.5锁相环在信号转换电路中的应用28.1正弦波振荡电路8.1.1概述正弦波振荡器：产生正弦波信号的电路。接通电路的电源，即开始工作，输出一定频率的正弦波信号。不需要输入信号？自激振荡！3~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。4在正弦波振荡电路中,在电扰动下，对于某一特

2、定频率f0的信号形成正反馈：由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。一、产生正弦波振荡的条件二要有外加的选频网络，用以确定振荡频率。一要反馈信号取代输入信号，即电路中必须引入正反馈；5Xo↑→Xf↑(X’i↑)→Xo↑↑正弦波振荡的平衡条件为基本放大电路Ao反馈电路FX’iXoXfXo基本放大电路Ao反馈电路FXi=0X’iXoXfXo+1.自激振荡条件：6（1）幅值条件：（2）相位条件：（n是整数）相位条件保证反馈极性为正反馈，振幅条件保证反馈有足够的强度。可以

3、通过调整放大电路的放大倍数达到。自激振荡条件起振条件电路把除f=f0以外的输出量均衰减为零，因此输出量为f=f0的正弦波。72.起振与稳幅：很多种频率输出电压从幅值很小、含有丰富频率，到仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。8频率逐渐变为单一9振幅越来越大10趋于稳幅112.起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？稳定的振幅非线性环节的必要性！12二、正弦波振荡电路的组成（2）选频网络：确定电路的振荡频率。（3）正反馈网络：引入正反馈。（4）稳幅环节：使输出信号幅值稳定。RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路和

4、石英晶体正弦波振荡电路。基本放大电路Ao反馈电路FX’iXoXfXo正弦波振荡电路的组成：（1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，实现能量的控制。正弦波振荡电路的分类：常合二为一13三、判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤1)是否存在主要组成部分；2)放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否可能正常传递，没有被短路或断路；3)是否满足相位条件，即是否存在f0，是否可能振荡；4)是否满足幅值条件，即是否一定振荡。14相位条件的判断方法：瞬时极性法断开

5、反馈，在断开处给放大电路加f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据Ui的极性→Uo的极性→Uf的极性若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。极性？15四、振荡电路分类常用选频网络所用元件分类。1)RC正弦波振荡电路：几百千赫以下2)LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫3)石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定16高频段：反馈电压相位滞后趋近于-900，幅值趋近于08.1.2RC正弦波振荡电路一、RC串并联选频网

6、络RRCC++--RC++--RC++--00低频段：反馈电压相位超前趋近于+900，幅值趋近于0在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0º。17整理可得令代入上式，得幅频特性相频特性RRCC++--18+900-900fF00f0ff0幅频特性相频特性19二、RC桥式正弦波振荡电路放大电路+-相位条件自激振荡起振及平衡幅值条件幅值条件1)是否可用共射放大电路？2)是否可用共集放大电路？3)是否可用共基放大电路？4)是否可用两级共射放大电路？不符合相位条件不符合幅值条件3)输入电阻小、输出电阻大，影响

7、f04)可引入电压串联负反馈，使电压放大倍数大于3，且Ri大、Ro小，对f0影响小20A－＋RfR1RRCCRfR1+-二、RC桥式正弦波振荡电路放大电路+-RRCC满足幅值条件满足相位条件0A=j0F=jRT21R21R22能自行起振的文氏桥振荡器加二极管作为非线性环节22加稳压管可以限制输出电压的峰-峰值。三、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路+C1C2C3C4RWRRWRC1C2C3C4-+-用双层波段开关接不同的电容，作为振荡频率f0的粗调；用同轴电位器实现f0的微调。振荡频率的可调范围能够从几

8、Hz到几百kHz。23+C1C2C3C4RWRRWRC1C2C3C4-+-三、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路[例8.1.1]在图中所示的电路中，已知电容的取值分别为0.01F、0.1F、1F、10F，电阻R=50，电位器RW=10k。试问：f0的调节范围？解：f0的调节范围约为1.59Hz～318kHz。24讨论：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路258.1.3LC正弦波振荡电路一、LC谐振回路的频率特性CLC