模拟电子技术基础教学教案6章.ppt

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1、第六章　波形的产生与变换电路6—1正弦波振荡器的基本原理6—2RC正弦波振荡电路6—3LC振荡电路6—4石英晶体振荡电路6—5电压比较器6—6非正弦信号产生电路基本要求（1）掌握电路产生正弦波振荡的幅值平衡条件和相位平衡条件，以及RC桥式正弦波振荡电路的组成、起振条件和振荡频率。理解它们的振荡频率与电路参数的关系。并能够根据相位平衡条件正确判断电路是否可能产生正弦波振荡。（2）理解典型电压比较器的电路组成、工作原理和性能特点（3）理解由集成运放构成的矩形波、三角波和锯齿波发生电路的工作原理、波形分析和有关参数。（4）

2、了解信号转换电路的工作原理。波形发生电路：它是一种不需外施激励就能将直流电源提供的能量转换成一定频率、一定幅值的交流能量输出的电路。分为：正弦波发生电路、非正弦波发生电路信号的转换电路：电压信号电流信号模拟信号数字信号电压信号频率与之成正比的脉冲信号6—1正弦波振荡器的基本原理6.1.1自激振荡的平衡条件（正弦波振荡电路框图）平衡条件to在1处接入的正弦信号将1、2连接在一起=0不考虑反馈时，toto+12振幅平衡条件（n=0、1、2…）相位平衡条件6.1.2起振条件（振荡的建立）①uo=f(ud)②uf=Fuoou

3、oud(uf)①②接通电源瞬间ud1ud1→uo1→uo1uf1(ud2)uf1(ud2＞ud1)A在一个正弦波振荡电路中只有在一个频率(fo)下满足相位平衡条件。6.1.3正弦波振荡电路的组成与分类1.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。（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。（3）正反馈网络：引入正反馈，满足相位平衡条件。（4）稳幅环节：即非线性环节，作用是使输出信号幅值稳定。2.正弦

4、波振荡电路的分类RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路(f＜1MHz)石英晶体正弦波振荡电路(f＞1MHz)6.1.4正弦波振荡的分析步骤1.观察电路是否包含了正弦波振荡四个组成部分。2.判断放大电路是否能正常工作，即是否有合适的静态工作点。4.判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件，3.利用瞬时极性法判断+-+-若引入正反馈，则满足相位平衡条件。6—2RC正弦波振荡电路R1C1－＋RFR’R2C2＋－6.2.1RC串并联网络选频特性RC++--0RC++--0低频时高频时RRCC++--整理可得代入上式，得幅频特性相频

5、特性ff0+900fF-90000f0令6.2.2RC桥式振荡电路的工作原理RRCCA－＋RFR’满足相位平衡条件1.振荡频率2.起振条件3.稳幅措施采用热敏电阻的稳幅方法→温度升高选用负温度系数电阻选用正温度系数电阻×采用二极管稳幅方法[例]图示电路中，A为理想运放，其最大输出电压为±14V。（1）图中D1、D2作为稳幅元件，是分析其稳幅原理；（2）设电路已产生稳幅正弦波振荡，当输出电压达到正弦波峰值时，二极管正向压降略为0.6V。试粗略估算出输出电压峰值；（3）试定性说明因不慎使R2短路时，输出电压的波形；（4

6、）定性说明因不慎使R2开路时，输出电压的波形。（标明振幅）RRCCA－＋D2R15.1KD1R3R210K2.7K9.1K0.015μF解：（1）当uo很小时，有利于起振D1、D2截止（开路）RRCCA－＋D2R15.1KD1R3R210K2.7K9.1K0.015μF当uo幅值较大时，uo＞0，D2导通uo＜0，D1导通使uo幅值趋于稳定。（2）（3）当R2=0时，（4）当R2=∽时，otuo14V-14VRRCCA－＋D2R15.1KD1R3R210K2.7K9.1K0.015μF[例]试用相位平衡条件，判断图示

7、电路能否振荡。解：在T1射极加的信号+-uiCRRe2Re1RC2RC1RbRCT1T2Vccuf+-不满足相位平衡条件，不能产生振荡。CRRe2Re1RC2RC1Rb1RCT1T2Vcc(a)+-ufui+-在T1基极加的信号不满足相位平衡条件，VccCReRRC2RbT1T2RC-Vee(b)+-ufui+-在T1基极加的信号满足相位平衡条件，不能产生振荡。能产生振荡。6—3LC正弦波振荡电路6.3.1LC并联谐振回路的选频特性CLR谐振角频率→品质因数谐振频率当Q>>1时，在谐振频率附近，ω0Q1Q2ω+900

8、-900Q2Q1ω0ω6.3.2变压器反馈式振荡电路1.电路组成CRb2Rb1ReCe+VCCTCbRLN2N1-++P+-ui+-2.振荡频率和起振条件当Q>>1时，振荡频率起振条件(1)电路组成(2)工作原理(3)振荡频率和起振条件反馈系数6.3.3三点式LC振荡电路1.电感式LC振荡电路+-uiRb2Rb1ReCe+VCCTCbRL+C