最新西安交大模电课件第8章信号发生器教学讲义PPT.ppt

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1、西安交大模电课件第8章信号发生器8.1.1正弦波自激振荡的基本原理8.1正弦波信号发生器正弦波信号发生器是按照自激振荡原理构成的。信号发生器常称为振荡器。1．产生正弦波自激振荡的平衡条件.正反馈网络放大环节.XoA·F·.XidXf自激振荡原理方框图输入Xid.反馈Xf=FXo...输出Xo=AXid...放大环节A·正反馈网络F·如果Xf=Xid..可在输出端继续维持原有的输出信号正反馈工作原理若则电路减幅振荡，最后停振荡。若，电路增幅振荡。b.幅度平衡条件AF=1维持等幅振荡的唯一条件放大环节A·正反馈网络F·.Xf.Xid.Xo2．振荡的建立与稳定振荡电路的起振条件A·F·>

2、1AF>1放大电路中还应包含稳幅环节··AF=1只能维持振荡，但不能建立振荡A·F·>1将使输出幅值越来越大，出现非线性失真。3．正弦波信号发生器组成放大环节正反馈网络选频网络稳幅环节组成4.正弦波信号发生器的分类根据选频网络所用元件分RC型振荡器LC型振荡器晶体振荡器1．文氏电桥振荡器文氏电桥振荡电路移相式振荡电路主要类型双T网络式振荡电路选频网络反馈网络放大电路8.1.2RC型正弦波信号发生器Uo·RRCCAR1R2–+2．RC串并联网络的选频特性图中选频网络选频网络Z1Z2–RRCCUo·Uf·++–Uo·RRCCAR1R2–+反馈系数···Z1Z2–RRCCUo·Uf·++

3、–令·由此可得F的幅频特性与相频特性·即···幅频特性当0时，F0当时,F0当=0时,F=Fmax=1/3f031/Ff0幅频特性曲线相频特性当0时，F90当时,F–90当=0时,F00jff0相频特性曲线f031/Ff0幅频特性曲线F=0，且反馈最强可见，当=0时3．工作原理（1）当f=时（3）振荡频率与同相位Uo·Uf·的幅值最大Uf·=/3Uo·Uf·即（2）当时，满足振荡条件Uo·RRCCAR1R2–+4．稳幅措施RRCCARWD1D2R1Uo•+–(1)利用二极管稳幅Rt为负温度系数的热敏电阻RRCCARWUo•R

4、t–+（2）利用非线性热敏电阻稳幅a.用LC并联谐振回路作为选频网络。8.1.3LC型正弦波信号发生器b.主要用来产生1MHZ以上的高频信号。主要特点:c.频率稳定性好。按照反馈方式变压器反馈式电感三点式电容三点式LC型正弦波信号发生器类型1．LC并联谐振回路RCLZ+–····0

5、Z

6、ff00jff0Q大Q小Q大Q小阻抗频率特性相频特性(1)谐振频率(2)谐振时的等值电阻R0(3)电路的品质因数RCLZ+–····2．选频放大电路当f=f0（LC并联谐振频率）时（1）输出电压幅值最大。（2）输出与输入电压反相。工作原理放大电路只对谐振频率f0的信号有放大作用LC并联谐振电路C++

7、LT+··++––3．变压器反馈式LC振荡电路+T+N1N2N3正反馈的判断(1)相位条件判断的方法——瞬时极性法判断的步骤b.断开反馈回路a.假设谐振回路发生谐振+T+N1N2N3c.加入瞬时极性为输入电压Ui·+T+N1N2N3d.输出电压Uo极性为··Ui·Uoe.反馈电压极性Uf为·f.判断是否满足相位平衡条件构成正反馈满足相位平衡条件+T+N1N2N3·Uf·Ui·Uo（2）起振条件因为合理地选择电路参数，及变压器的变比，可使AF>1,满足起振条件。+T+N1N2N3(3)振荡频率LL'(4)电路的特点a.调节N2方便，起振容易。+T+N1N2N3g.受变压器分

8、布参数的限制，振荡频率不能很高。b.振荡频率高c.电路的品质因数高e.频率稳定性高d.输出波形好f.体积、重量大+T+N1N2N34．电感三点式正弦振荡电路C+T+N2N1L1L2TL1RB1//RB2L2C振荡电路的交流通路C+T+N2N1L1L2TL1L2C忽略RB1//RB2简化的交流通路TL1RB1//RB2L2C(1)相位平衡条件的判断b.断开反馈回路a.假设谐振回路发生谐振TL1L2C··Ui·Uo相量图·Uod.输出电压Uo极性为·c.加入瞬时极性为输入电压Ui·TL1L2C·Ui·Uo相量图ICL·Uf·f.电压Uf超前ICL90°··ICL·Uf·Uf与Ui同

9、相，满足相位平衡条件····UoTe.电流ICL超前Uo90°··L1L2CTL1L2C··UoICL·Uf·(2)幅度条件Uf来自L2，改变电感中间抽头位置，调整反馈强弱，容易满足幅度条件。·M为线圈L1与L2之间的互感(3)谐振频率式中TL1L2C(4)电路特点a.线圈的三个端子分别与T的三个电极B、C、E相连接，故称之为电感三点式振荡电路。b.容易起振。c.输出波形中含有高次谐波，波形较差。Uf·TL1L2C（5）电容三点式正弦波振荡电路+T+L+T+LTL交