正弦波 振荡电路课件.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非正弦波发生器§8.5锁相环及其在信号转换电路中的应用（自学）§8.4利用集成运放实现的信号转换电路（自学）§8.1正弦波振荡电路一、正弦波振荡电路的基础知识1、振荡条件（1）负反馈放大电路自激振荡条件当时，负反馈放大电路，自激振荡平衡条件：（包含高、低频的附加相移）（2）正反馈放大电路自激振荡平衡条件（忽略附加相移）起振条件：2、正弦波振荡电路的组成及分类（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

2、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，使放大电路的输入信号等于反馈信号；（4）稳幅环节：也就是非线性环节，作用使输出信号幅值稳定。3、判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤（1）观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四个组成部分；（2）判断放大电路是否能够正常工作，即是否有合适的静态工作点且动态信号是否能够输入、输出和放大；（3）利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件；（4）判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件。1、RC串并联网络的频率特性二、RC正弦波振荡电路++--RC串并联选频网络在正弦波振荡电路中既为选频

3、网络，又为正反馈网络。＋＋－－RRCC低频段等效电路：＋＋－－RCOf→0时，相位超前趋近于＋，高频段等效电路：＋＋－－RCOf→∞时，相位滞后趋近于－，＋＋－－RRCC令时，虚部系数为零，则当f=f0时，，2、RC串并联正弦波振荡电路（桥式电路、文氏电路）放大电路＋－振荡的平衡条件为：当f=f0时，，所以只要为RC串并联选频网络匹配一个放大倍数等于3的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。为了减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅取决于选频网络，通常引入电压串联负反馈电路。RCRC+-AR1Rf放大电路为同相比例运算电路，RC串并联选频网络引入的是正反馈。+++稳幅措施

4、：R1可采用正温度系数的热敏电阻，或Rf采用负温度系数的热敏电阻。UoIR1PR1R1AuUo1、LC谐振回路的频率特性三、LC正弦波振荡电路在LC振荡电路中，当f=f0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其它频率的信号均衰减为零。引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，形成正弦波振荡电路。LC理想电路，无损耗，谐振频率为LCR实际的LC并联网络。令虚部为零：通常R很小，Q>>1，（Q为品质因数）Q值越大，阻抗越大，选择性越好。将LC并联网络作为共射放大电路的集电极负载：根据LC并联网络的频率特性，当f=f0时，电压放大倍数最大，且无附加相移。对于其它频率

5、的信号，电压放大倍数不但数值减小，而且有附加相移。电路具有选频特性。若在电路中引入正反馈，并能用反馈电压取代输入电压，则电路就成为正弦波振荡电路。根据引入反馈的方式不同，LC正弦波振荡电路分为变压器反馈式、电感反馈式和电容反馈式三种电路；放大电路视振荡频率而定，可以用共射电路，也可以用共基电路。2、变压器反馈式振荡电路工作原理分析：掌握判断电路产生正弦波振荡的可能性的方法。CC1Rb1Rb2ReCeTRL+VCCN1N21、观察电路是否存在放大电路、选频网络、正反馈网络以及稳幅环节；2、判断电路是否能正常工作：主要判断能否设置合适第二静态工作点，交流信号传递过程中有无开路或短路

6、情况；CC1Rb1Rb2ReCeTRL+VCCN1N23、采用瞬时极性法判断电路是否满足相位平衡条件。-++-uf+ui-4、稳幅措施：利用三极管本身进行稳幅。缺点：由于耦合不紧密，损耗较大，振荡频率不够稳定。优点：易起振，输出波形好。3、电感反馈式振荡电路优点：耦合紧密，振幅大；改变电容值C可获得调节范围较宽的振荡频率；缺点：由于反馈电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗，输出波形中常含有高次谐波。4、电容反馈式振荡电路反馈电压含的高次谐波不多，因此输出波形好，但振荡频率不够稳定。采用共基放大电路的电容反馈式振荡电路振荡频率要求很大时，采用共基放大电路。例题1：电路如图所示，

7、图中Cb为旁路电容，C1为耦合电容，对交流信号均可视为短路。为使电路可能产生正弦波振荡，试说明变压器原边线圈和副边线圈的同名端。+++例题2：改正下图所示电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法。解：电路中，Ce为旁路电容，容量远大于C1和C2，对交流可视为短路。放大电路为共射电路。C1、C2和L构成LC并联谐振网络，C2上的电压为输出电压，C1上的电压为反馈电压，因而电路为电容反馈式振荡电路。在直流通路中，电感视为短路，则晶体管的基极和集电极短路，放大电路的静