第9章_波形发生电路和集成运放的非线性应用 第9周第1学时ppt课件.ppt

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1、9.1正弦波振荡电路第9章波形发生电路和集成运放的非线性应用9.2电压比较电路9.3非正弦波发生电路1作业作业：4，5，6，9，19，22，自测：6，10，232本章的重点：正弦波振荡电路的组成及振荡条件的判断。桥式RC正弦波振荡电路的组成和工作原理。LC正弦波振荡电路的组成。比较器电压传输特性的分析方法。矩形波、三角波、锯齿波振荡电路的波形分析。重点与难点3本章所讲述的电路具有一定的综合性，既含有集成运放工作在线性区的积分运算电路，又含有集成运放工作在非线性区的滞回比较器，因而给学习带来一定的困难。重点与难点49.1正弦波振荡电路第9章

2、9.19.1.1概述由第7章可知，负反馈放大电路在一定的条件下可能产生自激振荡，使放大电路不能正常工作。所谓自激振荡是指：即使放大电路的输入端不加信号，它的输出端也会出现某一频率和幅度的波形。也就是说，在这个频率点上，负反馈电路已经转变为正反馈电路。5第9章9.19.1.1概述正弦波发生电路的框图如图9－1所示。图9－1正弦波发生电路的框图是电路的输入信号是电路的净输入信号是电路的反馈信号是电路的输出信号在正弦波发生电路中，人为地接成正反馈。6第9章9.19.1.1概述正弦波发生电路的框图正弦波发生电路中能维持等幅自激振荡的平衡条件79.

3、1.1概述幅值条件和相位条件:89.1.1概述正反馈（相位条件）：2.起振的幅值条件：正弦波发生电路的框图92.正弦波发生电路的组成部分正弦波发生电路一般由以下四个基本部分组成：1)放大电路；2)引入正反馈的反馈网络；3)选频网络；4)稳幅环节。在很多正弦波发生电路中，正反馈网络和选频网络实际上是同一个网络。103.正弦波发生电路的分析方法（1）分析电路的组成是否包含放大、反馈、选频和稳幅等基本环节；（2）分析放大电路能否正常工作，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；11（3）检查电路能否满足自激条件；1）关键在于检

4、查相位平衡条件，采用瞬时极性法进行判断。2）检查幅值平衡条件。（4）估算振荡频率（），它取决于选频网络参数。121.RC正弦波发生电路2.LC正弦波发生电路3.石英正弦波发生电路RC正弦波发生电路振荡频率较低，一般在1MHz以下；LC正弦波发生电路的振荡频率都在1MHz以上；石英晶体正弦波发生电路也可等效为LC正弦波发生电路，其特点是振荡频率十分稳定。正弦波发生电路分类139.1.2RC正弦波发生电路根据结构的不同，RC正弦波发生电路又可分为RC串/并联电路式（桥式）、移相式和双T电路式等类型，最常见的是RC串/并联电路式。1．RC串/并

5、联电路的选频特性RC串联、并联网络既是反馈网络又是选频网络。14通常取，，有0电路的特征角频率电路输出电压与输入电压的关系为15相频特性为：F的幅频特性为16RC串并联网络的频率特性时，F幅值最大，其值为1/3172．RC桥式正弦波发生电路（1）电路组成利用RC串、并联电路和同相比例运算电路可构成RC桥式正弦波发生电路。RC桥式正弦波发生电路图中集成运放和电阻RF、R’构成同相比例放大电路。18RC桥式192．RC桥式正弦波发生电路RC桥式正弦波发生电路RC串、并联电路为集成运放引入了另一个反馈，这个电路既是选频网络又是反馈网络。20

6、2．RC桥式正弦波发生电路（2）振荡条件和起振条件1)产生振荡的相位平衡条件端引入正反馈。（利用瞬时极性法分析）所以电路满足产生振荡的相位平衡条件。212．RC桥式正弦波发生电路2产生振荡的起振条件和幅值平衡条件同相比例电路电压增益为：已知当时，。起振条件为222．RC桥式正弦波发生电路（3）振荡的稳幅和稳频1)振荡幅值的稳定对于实际的正弦波发生电路，电源电压、温度、湿度等外界因素的变化将导致晶体管和电路元件参数发生改变，从而破坏维持振荡的幅值平衡条件AF=1。为了稳定输出电压的幅值，可以在放大电路的负反馈回路中采用非线性元件来自动调整反

7、馈的强弱。如温控电阻。23温控电阻采用负温度系数的热敏电阻RF当输出电压UO增大时，RF上功耗增大，温度上升，阻值减小。Auf减小，使得UO减小。也可选正温度系数的R’。同相比例电路电压增益为：242）振荡频率的计算253．RC移相式正弦波发生电路（1）电路组成和振荡条件的实现集成运放电压并联负反馈：相移180度。若要满足相位平衡条件，反馈网络正弦电压再移相180，使263．RC移相式正弦波发生电路由于一节RC移相网络可以移相0°～90°必须有三节或者三节以上的移相电路。RC移相式正弦波电路结构简单，但频率调节比较困难，输出波形幅值不够

8、稳定。279.1.3LC正弦波发生电路LC正弦波发生电路通常用于产生高频(>1MHz)正弦信号。LC正弦波发生电路的选频网络采用可调谐的LC回路。289.1.3LC正弦波发生电路1．LC谐振回