模拟电子技术基础 2篇 6章1.ppt

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1、第六章正弦波发生电路半导体器件工作在线性放大区时，主要用来组成放大电路。另外，在该工作区，还能用来组成产生正弦信号的振荡电路。正弦信号普遍存在，用途十分广泛，是大家都十分熟悉的一种信号。我们将讨论能产生正弦信号的各种各样电路。产生正弦信号的原理，电路组成，信号频率的具体计算等。2.6.1产生正弦振荡的条件正弦振荡器：即不需要任何输入信号，能产生稳定输出并具有的一定幅度和频率的正弦波。在负反馈放大电路中，放大器在通频带以内是负反馈，而在通频带以外，由于附加相位移的原因，可能会形成正反馈，从而产生自激振荡（产生的也是正弦波—为什么？）。这是不希望的，必须加以

2、消除和克服。而在正弦波振荡电路中，目的是产生正弦波。所以在通频带以内，就要求连接成正反馈。这是构成正弦振荡电路的首要条件。如能在无输入信号下（）也能振荡起来（称自激），应使电路的环如图所示：路增益应大于1（即），这样能利用开启电源时的噪声，使不断地增大，最终产生自激振荡。产生自激振荡必须满足下列两个条件：幅度条件相位条件但是稳定的正弦波振荡还应该具备：单一频率的正弦波—所以要有选频网络稳定的正弦波—环路增益自动达到2.6.2RC正弦波振荡电路用RC选频网络实现正弦波振荡的电路。通常满足了这两个条件，电路一定振荡。●具有负反馈的放大器Av部分；放大电路中反

3、馈量能自动调节—稳定振荡幅度。电路由二部分组成：●RC串并联反馈网络—形成正反馈,决定着振荡频率（选频网络）；RC选频网络电路是如何振荡起来的呢？当然应该从振荡的相位条件和幅度条件来分析。RC串并联网络的频率特性可用下式表示，从正反馈支路分析相位将上式整理后得：当参数选取令式中则正反馈网络的幅频表达式：正反馈网络的相频表达式：由图说明：频率特性如左图所示⑴当电路为正反馈，而且正反馈最强。所以，只有在此时才能产生单一频率的振荡。⑵所以有看幅度条件：这又说明，只要有大于3倍的闭环增益，电路就能起振。3倍的闭环增益可方便地通过调节负反馈网络的两只电阻实现。起振

4、后，如不加稳幅措施，则输出幅度会越来越大，最终出现非线性失真（饱和和截止失真）→停振→又慢慢起振→…。为使输出信号幅度稳定，必须有一个稳幅电路。稳幅过程实际上是使环路增益自动保持在1（即）的过程。=1当输出幅度增加时，希望负反馈加强；幅度减少时，负反馈减弱。这个过程可由负反馈网络实现，如固定，则用负温度系数的热敏电阻；如固定，则用正温度系数的热敏电阻。请分析振荡电路是如何自动稳幅的。用二极管实现自动稳幅的RC正弦振荡电路。RC正弦振荡电路的其它类型1.移相式RC正弦振荡电路超前移相式滞后移相式以下放大器如何连成正弦振荡器呢？振荡频率也可以用一只晶体三极管

5、或是一只场效应管组成超前移相式，滞后移相式RC正弦振荡电路。同学可以自画电路。2.双T选频网络RC正弦振荡器RC正弦振荡只适于低频振荡，振荡频率在1Hz～1MHz范围。2.6.3LC正弦波振荡器LC正弦振荡器通常用LC并联谐振回路作为选频网络，所以，其振荡频率即为谐振回路的谐振频率ƒO。根据电路理论，回路总阻抗：①谐振时LCfop21=②电路谐振时，回路呈现纯阻特性，且阻抗最大③电路谐振时，谐振回路电流比外电路的电流大得多，所以可以略去外电路的参数影响。④电路谐振时的谐振特性和品质因数Q谐振回路的频率特性如图所示。Q越高，选频特性越好。（这和收音机中的选

6、择性好坏相一致）在LC正弦波振荡器中，由于放大电路都采用共射或共基放大电路，不用共集电路，所以增益大，环路增益大于1的条件很容易满足，因此只要保证其满足正反馈（即相位条件）就能振荡。电路类型有电感反馈式和变压器反馈等几种。分析时应注意电容容量大小，是耦合电容还是谐振电容（决定振荡频率）。一、变压器反馈式正弦波振荡器(a)(b)(c)例:有以下三个变压器反馈式的电路，试分析能否产生正弦振荡？解(a)电路在谐振频率下，Cb和Ce都可视作短路。因此用瞬时极性法，可得反馈到基极的信号vƒ与原假设输入同相，即满足相位条件。是一个正弦波振荡器。(b)电路同样在谐振时

7、，Cb和Ce都可视作短路，由瞬时极性分析，同样满足相位条件，所以，也能产生正弦振荡。这是一个共射电路组成的正弦振荡电路。信号从基极注入，(c)电路用瞬时极性方法，电路同样满足相位条件，所以是一个正弦波产生电路。这是共基正弦波振荡器；反馈信号从发射极注入；二、三点式LC正弦波发生器三点式是指：LC并联谐振电路的三个引出端分别与三极管的三个电极（或运算放大器的三个端子）相连接，然后组成振荡器。在略去电源及偏置电路后，三点式振荡器的基本电路结构如图所示。Z1、Z2、Z3是谐振电路的三个电抗，它们可以是电容和电感元件。根据谐振电路中间的矢量关系可以证明：当Z1、

8、Z2同为电感（或电容），而Z3为电容（或电感）时，相位反相，（即）才能满足正反馈