模电课件---波形的产生与变换.ppt

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1、第八章波形的产生与变换电路8.1正弦波振荡的基本原理8.2RC正弦波振荡电路8.3LC正弦波振荡电路8.4石英晶体振荡电路8.5比较器8.6方波发生器8.7三角波及锯齿波发生器8.1正弦波振荡器的基本原理一.产生自激振荡的条件fidXXX-=只有正反馈电路才能产生自激振荡。+Xi–f基本放大器A反馈网络FX+doXX改成正反馈+如果：,dfXX=则去掉,iX仍有信号输出。即反馈信号代替了放大电路的输入信号。Xi+f基本放大器A反馈网络FX+doXXfidXXX+=AF=1Xd=Xf所以，自激振荡条件也可以写成：自激振荡的条件：（1）振幅条件：（2）相位条件：pjjnFA2=+n是整数

2、因为：..Xdof基本放大器A反馈网络FXX二.起振条件和稳幅原理起振条件：结果：产生增幅振荡（略大于）1、被动：利用放大器的限幅特性2、主动：在电路中加入稳幅环节，用以调节放大电路的环路增益稳幅过程：稳幅措施：Xdof基本放大器A反馈网络FXX干扰、噪声中选择所需的频率成分起振时，稳定振荡时，1.基本放大电路A三.正弦波振荡器的组成2.正反馈网络F3.选频网络4.稳幅环节使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小RC，LC，晶体A与F首尾相连正弦波振荡器命名RCLC低频高频晶体稳频几百KHz以下几百KHz至几百MHz振荡频率稳定四.振荡电路的分析方法判断能否产生振荡的一般方法(1).检查电

3、路的基本组成(4).用相位平衡条件判定电路能否振荡。将电路在放大器输入端断开，利用瞬时极性法判断电路是否是正反馈(2).检查放大电路是否正常工作(3).分析是否满足振荡产生的幅值平衡条件。一般

4、AF

5、应略大于18.2RC正弦波振荡电路8.2.1、RC桥式振荡电路8.2.2、RC移相式振荡电路8.2.1RC桥式振荡电路RC桥式振荡器结构图基本放大器A正反馈网络F选频网络运放的限幅特性RC串并联网络一.RC串并联网络的选频特性R1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：选频特性(传输增益)212ofZZZUUF+==...1.定性分析：（1）当信号的频率很低时>>R1>>R2其低频等效电路为：其频率

6、特性为：当ω=0时，uf=0，│F│=0=+90°当ω↑时，uf=↑，│F│↑↓0

7、F

8、0φF90°.ofUUF=..（2）当信号的频率很高时＜＜R1＜＜R2其高频等效电路为：其频率特性为：当ω=∞时，uf=0，│F│=0=-90°当ω↓时，uf=↑，│F│↑↓0

9、F

10、0φF-90°ω0=？│F│max=？由以上分析知：一定有一个频率ω0存在，当ω=ω0时，│F│最大，且=0°0

11、F

12、0φF90°0

13、F

14、0φF-90°2.定量分析R1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：频率特性：212ofZZZUUF+==...通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：式中：可见：当时，│F│最大，且=

15、0°│F│max=1/3++++Ru+-o-fu+RCCRC串并联网络完整的频率特性曲线：当时，│F│=│F│max=1/3φF+90°

16、F

17、二.RC桥式振荡器的工作原理在f0处满足相位条件：因为：AF=131=F11f+=RRA1f2RR=只需：A=3输出正弦波频率：振幅条件：引入负反馈：选：例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？AF=1，31=F11f+=RRAA=3Rf=2R1=210=20k=1592Hz起振条件：能自动稳幅的振荡电路半导体热敏电阻(负温度系数）起振时Rt较大使A>3,易起振。当uo幅度自激增长时，Rt减小，A

18、减小。当uo幅度达某一值时，A→3。当uo进一步增大时，Rt再减小,使A<3。因此uo幅度自动稳定于某一幅值。能自动稳幅的振荡电路起振时D1、D2不导通，Rf1+Rf2略大于2R1。随着uo的增加，D1、D2逐渐导通，Rf2被短接，A自动下降，起到稳幅作用。将Rf分为Rf1和Rf2，Rf2并联二极管RC桥式振荡电路仿真仿真电路结果K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。振荡频率的调节：_++RfuoRCCR1KKR1R1R2R2R3R3振荡频率：三.RC移相式振荡电路基本放大器A正反馈网络F移相式选频网络1RC超前移相电路RC滞后移相电

19、路φF+90°+180°+270°0°φF-90°-180°-270°0°移相网络的选频特性：一节RC电路的移相范围0~90o两节RC电路的移相范围0~180o三节RC电路的移相范围0~270o基本放大器A正反馈网络FRC移相式振荡电路的工作原理相位条件：在f0处满足相位条件：幅值条件:很易满足振荡频率：1判断电路能否产生振荡CRCCRT1T2Re1Re2Rc2Rc1Rb1VCCCCT1T2Re1Re2Rc2Rc1Rb1VCC判断电