电路基础与集成电子技术-电子教案与习题解答-蔡惟铮 第9章 集成振荡电路9.1j 概述.ppt

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1、电路基础与集成电子技术哈尔滨工业大学电子学教研室编蔡惟铮主编齐明于泳副主编2010年03月第2篇模拟电子技术第4章半导体二极管和晶体管第5章基本放大电路第6章集成运算放大器和模拟乘法器单元电路第7章负反馈放大电路第8章集成运算放大器和模拟乘法器线性应用电路第9章集成振荡电路第10章直流电源第9章集成振荡电路内容提要：振荡电路是一种不需要输入信号就可以产生输出信号的电子电路，广泛用于测量、控制电路之中。本章介绍各种正弦波振荡电路、非正弦波振荡电路，说明振荡电路构成的原则、工作原理和主要应用。第9章集成振荡电路9.1概述9.2选频网络9.3RC正弦波振荡电路

2、9.4LC正弦波振荡电路9.5非正弦波振荡电路9.1概述9.1.1振荡电路的分类9.1.2正弦波振荡电路9.1.1振荡电路的分类在电子电路中，能产生各种波形的电路称为振荡电路，或波形发生电路。获得振荡输出的电路有四种方式：正反馈振荡电路、函数发生电路、负阻振荡电路和频率合成电路。本书只讨论前两种。波形发生电路在测量、自动控制、通讯、无线电广播和遥控等许多技术领域中有着广泛的应用，甚至在收音机、电视机和电子表等日常生活用品中也离不开它。波形发生电路包括：正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路，它们不需要输入信号便能产生各种周期性波形。非正弦波包括方波、三角波、锯

3、齿波和阶梯波等。各种非正弦波见下图。-9.1.2正弦波振荡电路9.1.2.1正弦波振荡电路构成的原则为了产生正弦波，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络由RC和LC等电抗性网络组成。正弦波振荡电路必须由以下四个部分组成：(2)选频网络：确定电路的振荡频率，使电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。(1)放大电路：保证电路起振，使振荡稳定的建立，通过放大电路实现能量控制，向选频网络提供能量并维持振荡。(3)正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于

4、反馈信号。(4)稳幅电路：作用是使输出信号幅值稳定。在不少实用电路中，常将选频网络和正反馈网络“合二为一”。而且对于分立元件放大电路，有的也不再另加稳幅环节，而依靠晶体管的非线性起稳幅作用。正弦波振荡电路常用选频网络所用的元件来命名，分为三种类型：RC振荡电路频率较低，一般在1MHz以下；LC正弦波振荡电路的振荡频率多在1MHz以上；石英晶体正弦波振荡电路的振荡频率非常稳定，振荡频率由石英晶体决定。(1)RC正弦波振荡电路(2)LC正弦波振荡电路(3)石英晶体正弦波振荡电路9.1.2.2振荡条件在振荡电路中加入正反馈，振荡建立后，对于正弦波振荡电路只有一

5、种频率成分的信号。负反馈放大电路和振荡电路的方框图如图9.1.1所示。(a)负反馈放大电路图9.1.1振荡电路的方框图(b)正反馈振荡电路+输入为０正反馈振荡条件也可以通过反馈基本方程式推导产生振荡时，分母等于0，由于正、负反馈极性的改变，将，修改为，所以振荡条件为(9.1.1)(9.1.2)式(9.1.2)称为正弦波振荡电路的振荡条件。振荡条件可分解为幅值平衡条件和相位平衡条件：幅度平衡条件：相位平衡条件：n为正整数(9.1.3)(9.1.4)式中A是放大电路的相移角，F是反馈网络的相移角，AF是整个放大和反馈环路的相移角。为了使输出量在上电后能

6、够从小到大直至稳定在一定幅值上，电路的起振条件为：起振后电路产生增幅振荡，需要稳幅网络稳定电路的输出幅度，或利用晶体管的非线性特性限制输出幅度的进一步增长。9.1.2.3起振和稳幅