电子技术教学课件作者李小龙第8章正弦波振荡器.ppt

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1、第8章正弦波振荡器8.1正弦波振荡电路概述8.2RC正弦波振荡器8.3LC正弦波振荡电路8.4石英晶体振荡器8.1正弦波振荡电路概述8.1.1利用正反馈产生振荡振荡电路是不需要输入信号，自己就可以产生一定输出信号的电子电路。在负反馈放大电路中曾经介绍过自激振荡的概念，自激振荡是指在不外加信号的条件下，放大电路就能够产生某一频率和一定幅度的输出信号，这种现象称为自激振荡。自激振荡我们可以用图8一1来加以说明，该图是负反馈放大电路的方框图，反馈信号与输入信号相减，得到比输入信号更小的净输入信号，从而使负反

2、馈放大电路的输出比没有反馈时有所减小。图8-2与图8一1有两点不同，一是输入等于0，表现为输入信号接地;二是反馈信号是正反馈，用“十”表示。在负反馈电路中，产生自激振荡是有害的，要设法消除。而在振荡电路中，必须人为地引人正反馈，使之产生自激振荡。这种振荡必须在满足一定的条件下才能实现。下一页返回8.1正弦波振荡电路概述8.1.2振荡电路的自激条件在负反馈放大电路中，曾经推导过反馈的基本方程式，即负反馈放大电路的增益与无反馈时电路增益之间的关系。8.1.3正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成有四部分

3、:放大电路、正反馈网络、稳幅电路和选频网络，如图8一3所示。放大电路的主要作用是满足振荡电路的振幅条件;正反馈网络的主要作用是满足振荡电路的相位条件;选频网络的主要作用是选取单一频率的正弦波信号;稳幅电路的主要作用是电路起振后满足，稳定电路静态工作点，稳定输出电压幅度。上一页下一页返回8.1正弦波振荡电路概述8.1.4正弦波振荡电路的分类正弦波振荡电路按选频网络的组成可分为:(1)RC正弦波振荡电路这种振荡电路输出的正弦波频率较低，一般在1MHz以下。(2)LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路输出正弦

4、波的频率较高，一般在1MHz以上。(3)石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路利用石英晶体良好的选频特性可以获得振荡频率相当稳定的正弦波。上一页返回8.2RC正弦波振荡器8.2.1RC串并联网络振荡电路RC串并联网络振荡电路用以产生低频正弦波信号，是一种使用十分广泛的RC振荡电路。振荡电路的原理图如图8-4所示。1.RC串并联网络的选频特性RC串并联网络的电路如图8一5所示。RC串并联网络的幅度频率特性曲线和相频特性曲线如图8一6所示。2.RC串并联正弦波振荡电路(1)电路组成RC串并联正弦波振

5、荡电路组成如图8-4所示，其中集成运放A作为放大电路，它的选频网络是一个由R,C元件组成的串并联网络，Rf和R‘支路引入一个负反馈。下一页返回8.2RC正弦波振荡器电路中RC串并联网络既作为振荡电路的选频网络又作为振荡电路的正反馈网络。为了使选频网络具有更好的选频特性(选频特性基本不受放大电路的影响)，应选用具有输入电阻大、输出电阻小的电压串联负反馈放大电路作为振荡电路的放大电路。(2)振荡频率(3)起振条件(4)稳幅措施(5)电路特点(1)电路结构简单，易起振;(2)振荡频率的调节方便;(3)一般适

6、用于产生较低频率(f0<1MHz)的场合上一页下一页返回8.2RC正弦波振荡器8.2.2其他形式的RC振荡电路除了文氏电桥振荡电路以外，其他常用的R(}振荡电路有移相式振荡电路等。移相式振荡电路由一个反相输入比例电路和三节R(}移相电路组成，如图8-7所示。由于集成运放采用反相输入方式，故放大电路的相位移等于1800.RC移相式正弦波振荡电路具有结构简单、经济方便等优点。缺点是选频性能较差，频率调节不方便，输出幅度不够稳定，输出波形较差。上一页返回8.3LC正弦波振荡电路8.3.1LC并联谐振电路的频

7、率特性LC并联谐振电路如图8一8(a)所示。1.谐振频率根据如图8一8所示，LC并联电路的复阻抗Z为:当时，Z为实数(呈纯阻性)，电流与电压同相，电路发生并联谐振。谐振频率下一页返回8.3LC正弦波振荡电路2.品质因数品质因数Q是反映LC回路损耗大小的重要参数，在图8一8(a)中，R代表了损耗，所以R与品质因数有关，R越小，品质因数口越大。3.谐振阻抗谐振时，因，因此，谐振阻抗4.LC并联谐振电路的作用由于LC并联谐振电路在谐振时(f=f0)阻抗最大，若用电流源激励，则其两端电压最大，且电压电流相位差

8、为n，因此，LC并联谐振电路具有选频作用。LC正弦波振荡电路就是利用LC并联谐振电路作选频网络，组成正弦波振荡电路。上一页下一页返回8.3LC正弦波振荡电路8.3.2变压器反馈式正弦波振荡电路1.电路组成变压器反馈LC振荡电路如图8-9所示。LC并联谐振电路作为三极管的负载，反馈线圈L与电感线圈L相藕合，将反馈信号送入三极管的输入回路。交换反馈线圈的两个线头，可使负反馈和正反馈发生变化。调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度，以使正反馈的幅值条件得以满