模拟电子技术基础 第6章 波形的产生与变换电路课件.ppt

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1、Chapter6波形的产生与变换波形产生与变换是电子技术中广泛使用的电路。波形产生电路：在无外加输入信号的情况下，能自动产生一定波形、一定频率和幅值的交流信号。波形变换电路：能把外加输入信号的波形变换成指定的适合于系统应用和处理的波形。波形产生电路正弦波产生电路：广泛应用于通讯、广播、电视等系统。非正弦波产生电路：如矩形波、三角波、锯齿波。广泛应用于测量设备、数字系统和自控系统。2波形的产生与变换正弦波振荡电路电压比较器非正弦波振荡电路3正弦波振荡电路正弦波振荡电路的工作原理RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路石英晶体振荡器46.1正弦波振荡电路的工作

2、原理在振荡电路中，是利用正反馈产生自激振荡。但正反馈的引入只是为振荡提供了必要条件，而非充分条件。1、正弦波振荡电路产生振荡的条件若，则环路输出可得到持续稳定的正弦波。5由得——正弦波振荡电路产生振荡的条件幅度平衡条件：相位平衡条件：注意：负反馈放大器的自激条件为与上式差一负号，这是由于输入端规定的反馈信号正方向不同所造成的。62、振荡的建立和稳定1）起振实际振荡电路不需外部激励信号，以内部噪声或外部干扰作输入信号，经放大后再反馈，周而复始使电路开始振荡。2）选频为了得到频率为fo的正弦振荡，可用选频网络从噪声和干扰中选出频率为fo的成分，并使整个振荡电路只对

3、fo满足等幅振荡条件。3）稳幅从噪声和干扰中选出的fo分量幅度很小，起振过程应使振荡电路增幅振荡，即当幅度足够大后，再继续增幅，将出现非线性失真，则需振荡器幅度稳定。故在振荡电路中要有稳幅环节。73、电路组成放大电路正反馈网络选频网络稳幅电路按组成选频网络的元件不同：RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路4、正弦波振荡电路的分类正弦波振荡电路应具备下述四个功能的部分组成：8判断电路能否振荡一般要经过以下几步：1)检查电路是否具有放大、反馈、选频网络三个组成部分。2)检查放大器有无能稳定工作点的偏置电路，放大器能否正常放大。3)分析是否满足相

4、位和振幅平衡条件。对于一般的振荡电路来讲，可以认为振幅平衡条件是满足的。只需判断是否满足相位平衡条件，即是否引入了正反馈。具体做法是：断开反馈信号至放大器的连接点，假设从该点引人输入信号Vi，极性为+，根据放大器的相位关系来判断所得反馈信号Vf的极性。如果Vf的极性为+，即为正反馈，满足相位平衡条件，电路可以产生振荡；如果Vf的极性为-，即为负反馈，不满足相位平衡条件，电路就不能产生振荡。96.2RC正弦波振荡电路1、文氏电桥（RC串并联）振荡器同相比例放大电路Z1、Z2、R3与R4形成四个桥臂RC选频网络，兼正反馈网络101）RC串并联网络的选频特性11幅频

5、特性：相频特性：当ω=ωo时，电路达到谐振，电路呈“电阻性”，此时幅值最大122）起振条件及振荡频率RC网络谐振时满足自激振荡的相位平衡条件。振荡频率：由同相放大电路：由幅度起振条件：由选频网络可知，谐振时：或133）稳幅环节为了改善振荡波形，一般采用外稳幅电路。UoIR4PR4TR4R4Uo也可采用负温度系数的热敏电阻作R3。R4采用正温度系数的热敏电阻，可起稳幅作用142、RC移相式正弦波振荡器移相网络采用RC移相器（最大移相90）。超前移相滞后移相反相放大电路在通频带内的移相为180。三节RC电路为移相兼反馈网络，对某一频率可实现

6、180相移，从而满足振荡条件。振荡频率：15优点：结构简单。缺点：选频作用较差；频率调节不方便；输出波形较差。一般用于振荡频率固定且稳定性要求不高的场合。16结论：RC正弦波振荡器只能用作低频振荡器。振荡频率的范围：1Hz~几MHz例如，桥式振荡器。选R=1kΩ，C=200pF，则fo=796HzRC正弦波振荡器的振荡频率取决于R、C的数值。若提高振荡频率fo，必须选择较小的R和C值。foR基本放大电路的负载加重；C受到管子结电容和分布电容的限制。当振荡频率高于1MHz时，采用LC正弦波振荡器。176.3LC正弦波振荡电路LC选频电路变压器反馈式

7、振荡电路电感反馈式（电感三点式）振荡电路电容反馈式（电容三点式）振荡电路18一般R<<ωL，则1、LC并联谐振电路的选频特性19谐振频率谐振时Z为纯电阻性品质因数Q值越大，选频特性越好，谐振时阻抗越大。202、变压器反馈式振荡电路1）组成三极管的负载并作选频网络共射放大电路反馈线圈L2。将反馈信号送入放大器输入端。交换反馈线圈的两个线头，可使反馈极性反相。调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度。阻抗变换212）起振条件和振荡频率在谐振频率fo处满足相位平衡条件。振荡频率约为谐振频率幅度起振条件：只要选择合适的变压器匝数比，都能满足幅度起振条件。相位起振条件：

8、22优点：1）只要改变LC并联谐振电路