波形的发生与变换电路课件.ppt

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1、第9章波形的发生与变换电路9.1正弦波振荡电路9.2.1矩形波发生电路9.1正弦波振荡电路9.1.1概述一、产生正弦波振荡的条件正弦波振荡：指不加任何输入信号的情况下，由电路自身产生一定频率和幅值的正弦波电压输出。++正反馈的方框图正弦波振荡电路的方框图和大小和相位都一致。条件：和大小和相位都一致。条件：产生自激振荡的条件：(1)相位条件：(振荡电路必须是正反馈)——振荡产生的首要条件(2)幅度条件：必须有足够的反馈量(可以通过调整A或F达到)。二、正弦波振荡电路的组成(1)放大电路:放大信号(2)反馈网络:必须是正反馈(3)选频网络:保证输出为单一频率的正

2、弦波(4)稳幅环节:使电路能从，过渡到，从而达到稳幅振荡。三、正弦波振荡电路的分类常用的有：LC振荡电路：输出功率大、频率高。RC振荡电路：输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。9.1.2RC正弦波振荡电路一、RC串并联网络的频率特性+–+–RCRC令：幅频特性：相频特性：O0090°–90°O当=o时，达最大值，且=0，与同相。即网络具有选频特性。二、RC正弦波振荡电路的结构ui–+放大电路(同相比例运算电路)uf–+选频网络反馈网络稳幅环节RR2R1CRCuo–A+三、振荡条件当时，uf与uo同相。起振时，即：R2>2R1达

3、到稳定时：R2=2R1振荡频率：改变R、C可调节振荡频率uouf–+ui–+RR2R1CRC–A+四、工作原理电路中微小的起始扰动信号经正反馈反馈到输入端，反馈电压经放大电路后有更大的输出，最后利用稳幅环节稳定下来。热敏电阻稳幅原理具有负温度系数的热敏电阻，利用它的非线性可以自动稳幅。起振时，由于uo很小，流过R2的电流也很小，阻值高，使R2>2R1，使uoR2TRR2R1CRC–A+uo当R2=2R1时，，振荡稳定。思考：若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？9.1.3LC正弦波振荡电路LC振荡电路可以产生1000MHz以上的正弦波信号。由于高频运放价格较

4、高，所以一般用分立元件组成放大电路。常用的有：电感反馈式变压器反馈式电容反馈式一、LC并联网络的频率特性谐振时有：R+LC谐振角频率：因为LR，所以并联谐振的特点:(1)回路的等效阻抗为纯电阻，电路中阻抗模为最大。称电路的品质因数R越小，Q值越大，谐振时的阻抗值越大。令：(2)谐振时电路中的电流当Q>>1时，有0LR。谐振时，LC并联回路电流比输入电流大得多。R+LC(3)阻抗的频率特性Q值越大，曲线越尖锐，选择性越好。ff0ff0+90°–90°0°Q大Q小二、LC选频放大电路LC+VCCRb2Rb1ReCeTui+-相当于集电极电阻RC

5、当f=f0时，电压放大倍数最大，且集电极动态电位和输入电压反相。根据反馈引入的方法不同分电感反馈式变压器反馈式电容反馈式三、变压器反馈式LC正弦波振荡电路(1)电路结构LC+VCCRLC1Rb2Rb1ReCeLfT放大电路选频电路反馈网络(2)振荡频率：稳幅措施——利用晶体管的非线性性。正反馈四、电感三点式LC正弦波振荡电路(1)电路结构L1C+VCCRLC1Rb2Rb1ReCeL2T由于LC回路向外引出三个端子，分别接至晶体管的e、b、c极上，故称三点式振荡电路。L2CRLRb2L1TRb1交流通路正反馈四、电感三点式LC正弦波振荡电路L1C+VCCRLC

6、1Rb2Rb1ReCeL2T(2)振荡频率：M为线圈的互感。五、电容三点式LC正弦波振荡电路(1)电路结构C2C1+VCCCRb2Rb1ReCeLTRc正反馈(2)振荡频率：+uf-+ui-改进的电容反馈式振荡电路(1)电路结构(2)振荡频率：C2C1+VCCCRb2Rb1ReCeLTRcC若C<

7、与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般为几pF~几十pF；机械振荡的惯性用L等效，一般为几十mH~几百mH；晶片的弹性用C等效，其值很小，一般只有0.0002~0.1pF；因摩擦造成的损耗用R等效，约为100。3、石英晶体的频率特性C0LCR有两个谐振频率：(1)串联谐振频率fs：(2)并联谐振频率fs：因C<fp时，电路呈容性。感性容性容性fsfp

8、阻性阻性二、石英晶体正弦波振荡电路石英晶体振荡电路有