模拟电子技术基础 教学课件 作者 陈艳峰 第9章　振 荡 电 路.ppt

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1、第9章　振荡电路9.1　正弦波振荡电路9.2　非正弦信号发生电路9.1　正弦波振荡电路9.1.1　正弦波振荡电路的振荡条件9.1.2　正弦波振荡电路的组成和分析方法9.1.3RC正弦波振荡电路9.1.4LC正弦波振荡电路9.1.5　石英晶体正弦波振荡电路9.1.1　正弦波振荡电路的振荡条件1.平衡条件2.起振条件9.1.1　正弦波振荡电路的振荡条件图9-1　反馈系统框图9.1.1　正弦波振荡电路的振荡条件图9-2　反馈式振荡系统框图1.平衡条件图9-2中，Xo=AXd，Xf=FXo，其中A和F分别为

2、基本放大电路的电压增益和反馈系数。对于反馈式振荡系统而言，其基本放大电路的输入由反馈信号维持，即Xf=AFXd=Xd，因此有AF=1上式是电路进入稳定振荡时所应满足的关系式，称为正弦波振荡的平衡条件，写成模与相角的形式分别为｜AF｜=1(9-1)φA+φF=2nπ(n为整数)(9-2)式(9-1)称为振荡电路的幅度平衡条件，式(9-2)称为振荡电路的相位平衡条件。2.起振条件振荡电路的输出从无到有，有一个逐渐建立的过程。那么振荡是如何建立起来的呢？实际上，当振荡电路接通电源时，由于存在电扰动和随机噪

3、声，放大电路从中获得初始激励而产生微弱的输出信号，该输出量含有丰富的频率分量。9.1.2　正弦波振荡电路的组成和分析方法1.基本组成和分类2.分析方法1.基本组成和分类(1)放大电路　以有源器件为主体，起能量转换作用。(2)反馈网络　将输出信号以正反馈的形式反送到放大电路的输入端，作为基本放大电路的输入。(3)选频网络　选择满足振荡条件的某一频率，以确定振荡频率。(4)稳幅环节　实现振荡电路起振时的增幅振荡到平衡时的等幅振荡的转变，以稳定幅度和改善波形。2.分析方法1)观察电路是否包含放大电路、反馈

4、网络、选频网络和稳幅四个基本组成环节。2)检查电路是否能正常工作，即直流通路是否能确定合适的静态工作点和动态信号是否能输入、输出和放大。3)利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件。4)在电路满足相位条件的基础上，再判断电路是否满足起振的幅度条件。9.1.3RC正弦波振荡电路1.RC串并联网络的频率特性2.电路组成3.工作原理1.RC串并联网络的频率特性图9-3　RC串并联选频网络1.RC串并联网络的频率特性图9-4　RC串并联选频网络的频率特性2.电路组成图9-5　RC串并联桥式正弦波振

5、荡电路3.工作原理(1)电路的振荡频率和起振幅度条件(2)稳幅措施(1)电路的振荡频率和起振幅度条件两种振荡电路的基本放大电路均引入了深度电压串联负反馈，其输入电阻大、输出电阻小，对RC串并联网络的影响可忽略不计，因此振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。(2)稳幅措施振荡电路的稳幅过程就是指电路从起振时的增幅振荡过渡到平衡时的等幅振荡(｜｜>1过渡到｜｜=1)的过程。1)采用热敏电阻稳幅　最简单的稳幅方法就是采用热敏电阻。2)采用二极管稳幅　利用二极管的非线性也可以实现振荡电路的自动稳幅。图9-6　利用

6、二极管稳幅的文氏桥振荡电路图9-7　振荡频率连续可调的RC串并联选频网络9.1.4LC正弦波振荡电路1.LC并联谐振回路的选频特性2.互感耦合振荡器3.LC三端式振荡电路1.LC并联谐振回路的选频特性图9-8　由电感L和电容C组成的并联谐振回路1.LC并联谐振回路的选频特性图9-9　LC并联谐振回路的阻抗频率特性2.互感耦合振荡器图9-10　互感耦合LC振荡电路2.互感耦合振荡器图9-11　图9-10的微变等效电路3.LC三端式振荡电路(1)三端式振荡电路的构成原则(2)电感三端式振荡电路　根据三端

7、式振荡电路的构成原则，若选Z1、Z2为电感，Z3为电容，即可构成电感三端式振荡电路，如图9-13所示，其交流等效电路如图9-14(忽略了基极偏置电阻Rb1和Rb2)。(3)电容三端式振荡电路　根据三端式振荡电路的构成原则，若选Z1、Z2为电容，Z3为电感，即可构成电容三端式振荡电路，如图9-15所示，其交流等效电路如图9-16所示(忽略了基极偏置电阻Rb1和Rb2)。(1)三端式振荡电路的构成原则图9-12　三端振荡器的等效原理电路(2)电感三端式振荡电路图9-13　电感三端振荡电路(2)电感三端式

8、振荡电路图9-14　电感三端振荡电路的交流等效电路(3)电容三端式振荡电路图9-15　电容三端振荡电路(3)电容三端式振荡电路图9-16　电容三端振荡电路的交流等效电路(3)电容三端式振荡电路图9-17　克拉泼振荡电路9.1.5　石英晶体正弦波振荡电路1.石英晶体的特性2.石英晶体振荡电路1.石英晶体的特性图9-18　石英晶体的等效电路与阻抗频率特性2.石英晶体振荡电路(1)串联型晶体振荡电路　图9-19所示为一种串联型晶体振荡电路。(2)并联型晶体振荡电路　用石英晶