波形的发生和信号的转换2012复习.ppt

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1、第八章波形的发生和信号的转换8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路（自学）8.4利用集成运放实现的信号转换电路（自学）本章重点和考点：1.重点掌握RC正弦波振荡工作原理。2.重点掌握电压比较器的传输特性。8.1正弦波振荡电路正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。正弦波振荡电路的振荡条件RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路石英晶体振荡电路8.1.1概述一、

2、产生正弦波振荡的条件正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。AF=a+f=2n→→振荡条件幅度平衡条件相位平衡条件n=0,1,2．．．→动画二.起振和稳幅满足上述条件后，一旦电源接通，随着时间增加输出幅度增大。增大到一定程度后，放大电路中晶体管将进入饱和或截至状态，输出正弦波将失真。——应采取稳幅措施。起振的幅度条件是：三、正弦波振荡电路的组成及分类组成：分类：RC正弦波振荡电路，频率较低，在1MHz以下。LC正弦波振荡电路，频率较高，在1MHz以上。石英晶体振荡

3、电路，频率较高，振荡频率非常稳定。（1）放大电路——没有放大，不可能产生振荡。要保证电路具有放大功能（2）反馈网络——形成正反馈，以满足相位平衡条件（3）选频网络——以产生单一频率的正弦波(RC、LC)（4）稳幅电路——以保证输出端得到不失真的正弦波8.1.2RC正弦波振荡电路1.电路组成2.RC串并联选频网络的选频特性3.振荡电路工作原理4.稳幅措施8.1.2RC正弦波振荡电路RC串并联网络振荡电路也称RC桥式正弦波振荡电路或称文氏振荡电路(Wien)电路组成：放大电路——集成运放A；选频与正

4、反馈网络——R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R组成的负反馈电路。图RC桥式正弦波振荡电路二、振荡频率与起振条件1.振荡频率2.起振条件f=f0时，由振荡条件知：所以起振条件为：同相比例运放的电压放大倍数为即要求：三、振荡电路中的负反馈(稳幅环节)引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。反馈系数改变RF，可改变反馈深度。增加负反馈深度，并且满足则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正弦波信号。图8.1.7反馈电阻RF采用负温度系数的热敏电阻，

5、采用正温度系数的热敏电阻，均可实现自动稳幅。稳幅的其它措施电流增大时，二极管动态电阻减小。电流减小时，动态电阻增大，加大非线性环节，从而使输出电压稳定。在RF回路中串联二个并联的二极管四、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路用双层波段开关接不同电容，作为振荡频率f0的粗调；用同轴电位器实现f0的微调。RC串、并联网络中，如何调节频率？问题：如何提高频率？图8.1.9振荡频率连续可调的RC串并联选频网络8.1.3LC正弦波振荡电路变压器反馈式电感三点式电容三点式分类LC正弦波振荡电路可产生1000

6、MHz以上的正弦波信号，而一般运放频带较窄，高速运放价格昂贵，所以LC振荡电路中的放大器一般采用分离元件组成。1.等效阻抗一LC并联谐振回路选频特性一般有则当时，电路谐振。谐振时:阻抗最大，且为纯阻性等效损耗电阻为谐振频率虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出0的正弦波信号。二变压器反馈式LC振荡电路1.电路结构2.相位平衡条件3.幅值平衡条件4.稳幅5.选频通过选择高值的BJT和调整变压器的匝数比，可以满足，电路可以起振。BJT进入非线性区，波形出现失真

7、，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。（定性分析）注意:1、同名短同相位异名端反相位2、优点：f高，易产生振荡，波形失真不大缺点：损耗大，f0的稳定性不高二、变压器反馈式振荡电路1.工作原理用瞬时极性判断为正反馈，所以满足自激振荡的相位平衡条件。-2.振荡频率和起振条件振荡频率图8.1.14变压器反馈式振荡电路(+)(-)(+)(+)(+)(+)(+)(+)反馈满足相位平衡条件满足相位平衡条件反馈二变压器反馈式LC振荡电路仍然由LC并联谐振电路构成选频网络A.若中间点交流接地，则首端与尾端相

8、位相反。1.三点式LC并联电路电容三点式电感三点式中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。三点的相位关系B.若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。三三点式LC振荡电路2.电感三点式振荡电路三三点式LC振荡电路3.电容三点式振荡电路三三点式LC振荡电路8.2电压比较器1.电压比较器将一个模拟量输入电压与一个参考电压进行比较，输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。2.比较器中的集成运放一般工作在非线性区；处于　　　　开环状态或引入正反馈。3.分类：单限比较器、滞回比较器及窗口比较器。8.2.1