模拟电子技术81正弦波振荡电路.ppt

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1、8.1正弦波振荡电路RC正弦波振荡电路概述LC正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路1.产生正弦波振荡的条件动画下一页返回一、概述在正弦波振荡电路中，必须引入正反馈要有外加的选频网络，用以确定振荡频率正弦波振荡电路的方框图Uf··Ui=·Ui·Uf·F=·FUi·Uo·==·A·A·F=11SA·Ui··Uo=放大电路A·~Ui··Uf·Uo=·F反馈网络·F2振荡条件下一页返回上一页·A·F=1相位平衡条件=1·A·F幅度平衡条件n=0,1,2,…Arg·A·F=φA+φF=±2nπ负反馈放大电路产生自激振荡的条件是·A·F=-1下一页上一页返回2.正弦波振荡电路的组成及

2、分类下一页上一页组成放大电路：实现能量控制选频网络：确定电路的振荡频率正反馈网络：使输入信号等于反馈信号稳幅电路：使输出信号幅值稳定分类RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路返回>1·A·F根据估算起振条件φA+φF=±2nπf=f0估算振荡频率根据即估算振荡频率和起振条件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条件。3.正弦波振荡电路分析步骤下一页上一页返回下一页上一页二、RC正弦波振荡电路ω低ω高R1R2C1C2+-U·+-Uf·(a)

3、RC串并联电路R2C1+U·+--Uf·(b)低频等效电路R1C2+U·+--·Uf(c)高频等效电路1/ωC1＞＞R1当ω较低时1/ωC2＞＞R2可忽略R1和1/ωC2超前环节1/ωC1＜＜R1当ω较高时1/ωC2＜＜R2可忽略R2和1/ωC1滞后环节返回Z1Z2R1R2C1C2+-U·+-Uf·RC串并联电路U·Uf··F==Z2Z1+Z2=R1+1јωC11+jωR2C2R21+jωR2C2R2+=1+jωC2R1-1ωC1R2取R1=R2=R,C1=C2=C1RC1+R2R1C2C1+则左式可简化为：此时如令ω0=1jωCR-1ωCR3+·F=下一页上一页返回·F

4、=j-ω1ω0ωω03+其幅频特性为132+··F-ωω0ωω02相频特性为φF=-arctgωω0ωω0-3当ω=ω0=1RC31fo=12πRCf=Uf·31=U·等于幅值的的幅值达到最大即当而φF=0·Fmax=时··Fω0ω0φF1/3ω0ω0+900-900下一页上一页返回2.RC桥式正弦波振荡电路+-ARFR´Uo·R1R2C1C2反馈网络选频网络放大电路RF和R´引入一负反馈R1、C1和R2、C2及RF和R´组成一四臂电桥文氏电桥振荡电路下一页上一页返回振荡频率与起振条件fo=12πRC起振条件A>3·1+RFR´Auf=RF>2R´振荡频率>1·A·F31

5、·F=+-ARFR´Uo·R1R2C1C2Uf·下一页上一页返回四、振荡频率的调节fo=12πRC只要改变电阻R或电容C的值即可调节振荡频率。VT1VT2Rc2Rc1Re2Re1+VCCRFC1RbRRCCUo·判断以下电路是否满足相位平衡条件？若满足，RF为多大才能保证电路起振？已知Re1=4.7KΩ满足相位平衡条件1+RFRe1Auf=RF>2Re1=9.4KΩUf·Uo·=RF+Re1Re1Uf·下一页上一页返回1.LC谐振回路的频率特性RCU·LI·+-Zω0=1Rω0L+12·1LC令Q=Rω0L当Q»1时ω0≈1LC或f0≈1LC2πY=jωC+R+jωL1低

6、频时并联阻抗为感性高频时并联阻抗为容性在某一中间频率时为纯阻性品质因数下一页二、LC正弦波振荡电路返回上一页RCU·LI·+-ZLC并联电路谐振时=RR2+2（ω0L）下一页返回上一页当时，得：LC并联电路具有选频特性，在f0处，呈纯电阻性。当ff0时，呈电容性。12f0≈1LC2π3Q值愈大，选频特性愈好。谐振时的阻抗值Z0也愈大。f0的数值与电路参数有关，ω

7、Z

8、ω0Z02Z01Q1Q2Q1＞Q2结论：ωφZω0Q1Q2-900+900当Q»1时，当Q»1时，谐振回路的外界影响可以忽略。≈·IL·IC·I·IC=Q下一页上一页返回2.变压器反

9、馈式振荡电路振荡频率：起振条件：β>MrbeR´CRLCRb1Rb2+Cb+VCCReCe•N1•N2N3+Uf·与相位相同Ui·Uf·下一页上一页返回在原边在副边将(2)代入(1)得：其中品质因素即接下页推导过程：(1)(2)当时下一页上一页返回推导过程：反馈电压β>MrbeR´C得：下一页上一页返回3.电感反馈式振荡电路CRb1Rb2+Cb+VCCReCe•+RLL1•L2bce123uf·下一页上一页返回起振条件：振荡频率：f0=1LC2π=1(L1+L2+2M)C2πβ>R´L1+ML2+Mrbe•下一页上一页返回1.