模拟电子技术 波形的发生和信号的转换.ppt

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1、第8章波形的发生与信号的转换小　结8.2正弦波振荡电路8.4非正弦波发生电路8.1概述8.3电压比较器8.5利用集成运放实现信号的转换信号产生电路(振荡器—Oscillators)分类：正弦波振荡非正弦波振荡RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性能要求：输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定8.1概述8.2正弦波振荡电路8.2.1正弦波振荡的条件8.2.2RC正弦波振荡电路8.2.3LC正弦波振荡电路8.2.4石英晶体正弦波振荡电路8.2.1正弦波振荡的条件一、振荡条件放大器反馈网络Ui•

2、A•F•Uo•Uf•RL微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。—振幅平衡条件—相位平衡条件n=0,1,2,••二、起振条件起振条件放大器A反馈网络FUoUfUi1/FAF=1OuiuoAuoAF>1AF<1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4ufuf起振稳幅••（略大于1）三、电路的组成和起振的判断1.放大电路2.正反馈网络3.选频网络4.稳幅环节组成: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。引入正反馈，使放大电路的输入信号等于反馈信号。确定电路的振荡频率，使电路产生单一频

3、率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。也就是非线性环节，作用是使输出信号幅值稳定。放大器选频正反馈网络UoUfUi选频放大器正反馈网络UoUfUi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。具体做法是：断开反馈，在断开处给放大电路加频率为f0的输入电压，并给定其瞬时极性，如图所示。然后以输入信号极性为依据判断输出电压的极性，从而得到反馈电压的极性；若

4、反馈电压与输入电压极性相同，则说明满足相位条件，电路有可能产生正弦波振荡，否则表明不满足相位条件，电路不可能产生正弦波振荡。（4）判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件，即是否满足起振条件。•••8.2.2RC正弦波振荡电路一、RC桥式振荡电路0Fu.0f90-90•1.RC串并联选频网络式中:0=1/RC当=0时F=1/3.=0º2.RC桥氏振荡电路A=2nF=0º2)电路：同相放大器1)组成：RfCR1RCR•••3)振荡频率4)起振条件•••（略大于1）Rf不能太大，否则正弦波将变成方波5)稳幅措施为使电路Au为非线性，起振时，应使Au

5、>3，稳幅后Au=3。热敏电阻稳幅正温度系数负温度系数Au1+R2/R1=3为使失真小：R2<2R1R2>2R1-R3Au1+(R2+R3)/R1>3起振时信号小，二极管电阻大12.4k>R2>8.1kf0=1.94kHz二极管稳幅R1R2V1V2R38.2k6.2k22k4.3k0.01F8.2k0.01F振荡频率可调的RC串并联选频网络用双层波段开关接不同的电容，作为振荡频率f0的粗调用同轴电位器实现f0的微调例：已知电容的取值分别为0.01F、0.1F、1F、10F，电阻R=50，电位器Rw=10k。试问：f0的调节范围？例一：电路如图

6、所示，试求解：（1）Rw的下限值；（2）振荡频率的调节范围。例二：电路如图所示，稳压管DZ起稳幅作用，其稳定电压±UZ=±6V。试估算：（1）输出电压不失真情况下的有效值；（2）振荡频率。思考：试将图示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路，并求出振荡频率和起振条件。分析：振荡频率起振条件即（略大于）++-思考：电路如图所示。（1）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“＋”和“－”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。（2）若R1短路，则电路将产生什么现象？（3）若R1断路，则电路将产生什么现象？（4）若RF短路，则电路将产生什么现象？（5）若RF断路，则电路将产生什

7、么现象？二、RC移相式振荡电路（补充）一节RC环节移相90二节RC环节移相180三节RC环节移相270对于的信号，—满足相位平衡条件优点：结构简单缺点：选频特性差，输出波形差CRRfRCRC8.2.3LC正弦波振荡电路类型：变压器反馈式、电感三点式、电容三点式一、变压器反馈式LC振荡电路LrCIs.L的等效损耗电阻(一)LC并联回路的特性Z1.谐振频率f02.谐振阻抗Z03.回路品质因数Q选频网络的损耗愈小；谐振频率相同时，电容容量愈小，电感数值愈大，品质因数愈大，将使得选频特性愈好。4.频