模拟电路第八章波形的发生和转换ppt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　非正弦波发生电路8.4　利用集成运放实现的信号转换电路8.5　锁相环及其在电路中的运用第四版童诗白第四版童诗白本章重点和考点：1.重点掌握RC正弦波振荡工作原理。2.掌握电压比较器的传输特性。3.重点掌握非正弦波发生电路的原理。本章教学时数：8学时8.1　正弦波振荡电路本节讨论的问题：1.如何设计正弦波发生电路？2.正弦波的频率如何确定？3.如正弦波波形不正常，如何调试？8.1　正弦波振荡电路8.1.1概述~放大电路反馈网络如果反馈电压uf与原输入信号ui完全相等，则即使无外输

2、入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号——自激振荡。(电路要引入正反馈)图8.1.2　正弦波振荡电路的方框图一、产生正弦波振荡的条件动画avi11-1.avi由此知放大电路产生自激振荡的条件是：即：所以产生正弦波振荡的条件是：——幅度平衡条件——相位平衡条件电路起振的条件：问题:第六章自激振荡的条件如何?二者有何区别?二、正弦波振荡电路的组成及分类组成：放大电路：集成运放选频网络：确定电路的振荡频率反馈网络：引入正反馈稳幅环节：非线性环节，使输出信号幅值稳定分类：根据选频网络所用元件来命名RC正弦波振荡电路，频率较低，在1MHz以下。LC正弦波振荡

3、电路，频率较高，在1MHz以上。石英晶体振荡电路，频率较高，振荡频率非常稳定。三、判断电路能否产生正弦波振荡的方法和步骤1.检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分；2.检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正　　　常工作；3.分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。5.估算振荡频率和起振条件4.判断是否满足振幅平衡条件。8.1.2RC正弦波振荡电路RC串并联网络振荡电路也称RC桥式正弦波振荡电路或称文氏振荡电路(Wien)电路组成：放大电路——集成运放A；选频与正反馈网络——R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R

4、组成的负反馈电路。图8.1.4一、RC串并联选频网络Z1Z2取R1=R2=R，C1=C2=C，令则：得RC串并联电路的幅频特性为：相频特性为：最大，F=0。0F01/3+90º-90º图8..1.5二、振荡频率与起振条件1.振荡频率2.起振条件f=f0时，由振荡条件知：所以起振条件为：同相比例运放的电压放大倍数为即要求：三、振荡电路中的负反馈(稳幅环节)引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。负反馈放大电路反馈系数改变RF，可改变反馈深度。增加负反馈深度，并且满足则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小

5、的正弦波信号。图8.1.7反馈电阻RF采用负温度系数的热敏电阻，采用正温度系数的热敏电阻，均可实现自动稳幅。稳幅的其它措施电流增大时，二极管动态电阻减小。电流减小时，动态电阻增大，加大非线性环节，从而使输出电压稳定。在RF回路中串联二个并联的二极管四、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路用双层波段开关接不同电容，作为振荡频率f0的粗调；用同轴电位器实现f0的微调。RC串、并联网络中，如何调节频率？小结:1.正弦波振荡电路的分析方法:组成部分,Q点分析,相位条件分析,幅度条件分析;根据相位条件分析确定振荡频率。2.RC正弦波振荡电路该电路振荡频率较低,常

6、用的RC桥式正弦波振荡电路,由RC串并联网络和同相比例运算电路组成,若RC串并联网络的电阻为R,电容为C,则;振荡频率为正反馈系数为放大倍数为*　其他形式的RC振荡电路一、移相式振荡电路集成运放产生的相位移A=180º，如果反馈网络再相移180º，即可满足产生正弦波振荡的相位平衡条件。振荡频率为：0270º180º90º当f=f0时，相移180º，满足正弦波振荡的相位条件。起振条件：RF>12R*二、双T选频网络振荡电路振荡频率约为：当f=f0时，双T网络的相移为F=180º；反相比例运放的相移A=180º，因此满足产生正弦波振荡的相位平衡条件

7、。如果放大电路的放大倍数足够大，同时满足振幅平衡条件，即可产生正弦波振荡。起振条件*　三种RC振荡电路的比较名称RC串并联网络振荡电路移相式振荡电路双T网络选频振荡电路电路形式振荡频率起振条件电路特点应用场合可方便地连续调节振荡率，便于加负反馈稳幅电路。电路简单，经济方便，适用于波形要求不高的轻便测试设备中。选频特性好，适用于产生单一频率的振荡波形。问题：如何提高频率？8.1.3LC正弦波振荡电路为了提高振荡频率,选频网络可用LC网络。在LC正弦波振荡电路，当f=f0，放大电路的放大倍数数值最大（此时LC网络为并联谐振），引入正反馈后，使反馈电压作为输

8、入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。LC正弦波振荡电路的放大电路多采用分立元件电路,有