西南交通大学：《模拟电子技术》第九章 波形产生和变换

第九章波形产生和变换 正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路 C正弦波振荡电路 石英晶体波振荡电路 电压比较器 韭正弦波产生电路 方波发生器 方波三角波发生器 波形变换电路

第九章 波形产生和变换 正弦波振荡电路 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 石英晶体波振荡电路 电压比较器 非正弦波产生电路 方波发生器 方波三角波发生器 波形变换电路

§9.1正弦波振荡电路 振荡基础知识 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 ■石英晶体波振荡电路」

§9.1 正弦波振荡电路 ▪ 振荡基础知识 ▪ RC正弦波振荡电路 ▪ LC正弦波振荡电路 ▪ 石英晶体波振荡电路

91.1振荡基础知识 ■振荡条件 起振和稳幅 ■振荡电路的基本组成部分 ■振荡电路的分析方法

9.1.1 振荡基础知识 ◼ 振荡条件 ◼ 起振和稳幅 ◼ 振荡电路的基本组成部分 ◼ 振荡电路的分析方法

1.振荡条件 反馈电路的方框图: 负反馈Xd=X 基本放大电路A 自激条件:AF +×c 反馈网络F 考虑耦合电容、极间电容 等的影响 正反馈Xa=X+X受正反馈网络影响 不考虑极间电容等的影响 自激条件:AF=1 A+0F=2nx相位平衡条件 振荡平衡条件: AF=1 幅度平衡条件

1. 振荡条件 相位平衡条件 幅度平衡条件 振荡平衡条件: =1 • • AF φ A +φF = 2nπ Xi Xd Xo Xf 基本放大电路A 反馈网络F 反馈电路的方框图： 考虑耦合电容、极间电容 等的影响 负反馈 自激条件: = -1 • • AF X d X i X f • • • = - 受正反馈网络影响 不考虑极间电容等的影响 正反馈 自激条件: =1 • • AF X d X i X f • • • = + +

2.起振和稳幅 起振的幅度条件是:AF>1 满足上述条件后,一旦电源接通,随着时间增加输出 幅度增大。增大到一定程度后,放大电路中晶体管将 进入饱和或截至状态,输出正弦波将失真 应采 取稳幅措施。 桥式振荡ewb 10 0000300006000090001200015 Time (s)

2. 起振和稳幅 满足上述条件后，一旦电源接通，随着时间增加输出 幅度增大。增大到一定程度后，放大电路中晶体管将 进入饱和或截至状态，输出正弦波将失真。——应采 取稳幅措施。 起振的幅度条件是： >1 • • AF

3.振荡电路的基本组成部分 振荡电路的基本组成部分: (1)放大电路——没有放大,不可能产生振荡 要保证电路具有放大功能 (2)反馈网络——形成正反馈,以满足相位平衡条件 (3)选频网络——以产生单一频率的正弦波(RC、LC (4)稳幅电路——以保证输出端得到不失真的正弦波

3. 振荡电路的基本组成部分 振荡电路的基本组成部分: （1）放大电路—— 没有放大，不可能产生振荡。 要保证电路具有放大功能 （2）反馈网络—— 形成正反馈，以满足相位平衡条件 （3）选频网络—— 以产生单一频率的正弦波(RC、LC) （4）稳幅电路—— 以保证输出端得到不失真的正弦波

4.振荡电路的分析方法 振荡电路的分析方法: 判断能否产生振荡的一般方法和步骤: a.检查电路的组成部分 b.检查放大电路是否正常工作 c.将电路在放大器输入端断开,利用瞬时极性法 判断电路是否满足相位平衡条件 d.分析是否满足振荡产生的幅度条件 般AF应略大于1

4. 振荡电路的分析方法 判断能否产生振荡的一般方法和步骤： a. 检查电路的组成部分 c. 将电路在放大器输入端断开，利用瞬时极性法 判断电路是否满足相位平衡条件 b. 检查放大电路是否正常工作 d. 分析是否满足振荡产生的幅度条件。 一般AF应略大于1 振荡电路的分析方法:

9.1.2RC正弦振荡电路 RC桥式振荡电路 RC串并联网络的频率特性 RC桥式振荡电路 稳幅措施 RC桥式振荡电路仿真 场效应管稳幅音频信号发生器 ■移相式选频网络和移相式式振荡电路 移相式选频网络 移相式RC振荡电路 双T选频网络

9.1.2 RC正弦振荡电路 ▪ RC桥式振荡电路 ▪ RC串并联网络的频率特性 ▪ RC桥式振荡电路 ▪ 稳幅措施 ▪ RC桥式振荡电路仿真 ▪ 场效应管稳幅音频信号发生器 ▪ 移相式选频网络和移相式式振荡电路 ▪ 移相式选频网络 ▪ 移相式RC振荡电路 ▪ 双T选频网络

1.RC桥式振荡电路 桥式RC振荡电路结构: C 选频和反馈网络 R R R 放大电路

Vo Rf R1 C R C R Vf 1. RC桥式振荡电路 桥式RC振荡电路结构: 选 频 和 反 馈 网 络 放 大 电 路

RC串并联网络的频率特性 高频 C千Vr低频 R f R C O 工 0.1 0 C 0. IH H 10fH R 20 20dB/十倍频 201-20dB/+倍频 40 401 90 0 45 45 0

RC串并联网络的频率特性 0.1fH f H 10fH 0 -20 -40 45 90 0 f f -20dB/十倍频 -3 0.1fH f H 10fH 0 -20 -40 -45 -90 0 f f -20dB/十倍频 -3 低频 Vo C R Vf 高频 Vo C R Vf Vo C R C R Vf