西安交通大学 赵进全 模拟电子技术基础 第8-9章.ppt

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1、8信号发生器发生器按产生的波形特点可分为正弦波信号发生器非正弦波信号发生器8.1正弦波信号发生器8.1.1正弦波自激振荡的基本原理正弦波信号发生器是按照自激振荡原理构成的信号发生器常称为振荡器1．产生正弦波自激振荡的平衡条件.正反馈网络放大环节.XoA·F·.XidXf自激振荡原理方框图输入Xid.反馈Xf=FXo...输出Xo=AXid...放大环节A·正反馈网络F·如果Xf=Xid..可在输出端继续维持原有的输出信号正反馈工作原理由·..·····及知电路产生自激振荡的平衡条件为··输入Xid.反馈Xf=FXo...输

2、出Xo=AXid...放大环节A·正反馈网络F·如果Xf=Xid..(1)幅度平衡条件(2)相位平衡条件上式可分解为····式中一个振荡器，只在振荡频率f0时满足相位平衡条件。平衡条件讨论a.相位平衡条件在电路中应包含选频网络放大环节A·正反馈网络F·.Xf.Xid.Xo若,则电路减幅振荡，最后停止振荡。若，电路增幅振荡。b.幅度平衡条件AF=1是维持等幅振荡的唯一条件放大环节A·正反馈网络F·.Xf.Xid.Xo2．振荡的建立与稳定振荡电路的起振条件：A·F·>1AF>1··AF=1只能维持振荡，但不能建立振荡。A·F·

3、>1输出幅值越来越大，最后出现非线性失真。放大电路中还应包含稳幅环节A反馈特性幅度特性F太小自激振荡电路的建立过程（线性反馈）幅度特性B幅度特性非线性反馈非线性反馈AF=1AF>1起振维持振荡自激振荡电路的起振过程3．正弦波信号发生器组成放大环节正反馈网络选频网络稳幅环节组成4.正弦波信号发生器的分类根据选频网络所用元件分为RC型振荡器LC型振荡器晶体振荡器1．文氏电桥振荡器文氏电桥振荡电路移相式振荡电路主要类型双T网络式振荡电路选频网络反馈网络放大电路8.1.2RC型正弦波信号发生器Uo·RRCCAR1R2–+2．RC串

4、并联网络的选频特性图中选频网络选频网络Z1Z2–RRCCUo·Uf·++–Uo·RRCCAR1R2–+反馈系数···Z1Z2–RRCCUo·Uf·++–令·由此可得F的幅频特性与相频特性·即···幅频特性当0时，F0当时,F0当=0时,F=Fmax=1/3f031/Ff0幅频特性曲线幅频特性分析相频特性当0时，F90当时,F–90当=0时,F00jff0相频特性曲线f031/Ff0幅频特性曲线F=0，且反馈最强可见，当=0时相频特性分析3．工作原理(1)当f=时(3

5、)振荡频率与同相位Uo·Uf·的幅值最大Uf·=/3Uo·Uf·(2)当≥3时，满足振荡条件。Uo·RRCCAR1R2–+A4．稳幅措施(1)利用二极管稳幅RRCCARWD1D2R1Uo•+–Rt为负温度系数的热敏电阻(2)利用非线性热敏电阻稳幅RRCCARWUo•Rt–+a.用LC并联谐振回路作为选频网络8.1.3LC型正弦波信号发生器b.主要用来产生1MHz以上的高频信号主要特点c.频率稳定性较好按照反馈方式分为变压器反馈式电感三点式电容三点式LC型正弦波信号发生器类型1．LC并联谐振回路RCLZ+–····O

6、Z

7、f

8、f0Ojff0Q大Q小Q大Q小阻抗频率特性相频特性(1)谐振频率(2)谐振时的等值电阻R0(3)电路的品质因数RCLZ+–····2．选频放大电路当f=f0（LC并联谐振频率）时(1)输出电压幅值最大(2)输出与输入电压反相工作原理放大电路只对谐振频率f0的信号有放大作用LC并联谐振电路C++LT+··++––3．变压器反馈式LC振荡电路+T+N1N2N3正反馈的判断(1)相位条件判断的方法——瞬时极性法判断的步骤b.断开反馈回路a.假设谐振回路发生谐振+T+N1N2N3c.加入瞬时极性为输入电压Ui·d.输出电压Uo极

9、性为··Ui·Uo+T+N1N2N3e.反馈电压极性Uf为·f.判断是否满足相位平衡条件构成正反馈满足相位平衡条件·Ui·Uo+T+N1N2N3·Uf+_(2)起振条件因为+T+N1N2N3合理地选择电路参数，及变压器的变比，可使AF>1,满足起振条件。(3)振荡频率(4)电路的特点a.调节N2方便，起振容易。LL'+T+N1N2N3g.受变压器分布参数的限制，振荡频率不能很高。b.振荡频率高。c.电路的品质因数高。e.频率稳定性高。d.输出波形好。f.体积、重量大。LL'+T+N1N2N34．电感三点式正弦振荡电

10、路C+T+N2N1L1L2振荡电路的交流通路C+T+N2N1L1L2TL1RB1//RB2L2CTL1L2C忽略RB1//RB2简化的交流通路线圈的三个端子分别与T的三个电极B、C、E相连接，故称之为电感三点式振荡电路。TL1RB1//RB2L2C(1)相位平衡条件的判断b.断开反馈回路a.假设谐振回路