《高频电路——非线性电子线路》课程教学资源（PPT课件）第三章 正弦波振荡器（3.5）RC 正弦波振荡器

第3章正弦波振荡器 第3章正弦波振荡器 35RC正弦浪振荡器 3.5.1概念 3.52移相网络 3.53RC相移振荡电路 3.5.4串、并联RC振荡电路

第 3 章 正弦波振荡器 3.5 RC 正弦波振荡器 3.5.1 概 念 3.5.2 移相网络 3.5.3 RC 相移振荡电路 3.5.4 串、并联 RC 振荡电路

今第3章正弦波振荡器岭 35RC正弦波振荡器 概念 采用RC电路作为移相网络的振荡器 振荡频率:低频段,几赫兹至1MHz之间。 RC导前移相电路 移相网络{RC滞后移相网络 A(o) RC串、并联选频网络 2.移相网络 0.7 (1)导前移相电路 ①电路♀ °③幅频特性 4(c) 90 45° ②表达式 o/o ④相频特性 A(jo)=j 1+jo/a

3.5 RC 正弦波振荡器 1．概 念 采用 RC 电路作为移相网络的振荡器 振荡频率：低频段，几赫兹至1 MHz 之间。 移相网络 RC 导前移相电路 RC 滞后移相网络 RC 串、并联选频网络 2．移相网络 (1)导前移相电路 ① 电路 0 0 1 j / / (j ) j      + A = ② 表达式 ③ 幅频特性 ④ 相频特性

第3章正弦渡振猛器 (2)滞后移相电路 (3)串、并联选频电路 R R R R 0/ 1+j/0 AGo=i A(o) (1)和(2)构1-2)+j3 成的振荡器称为 4() 0.7 RC(Phase Shift) 相移振荡器 (/00 p(o) 0 (3)构成的振 4(o) 90 45 荡器称为串、并 联RC振荡器。 (0/000 90 90

(2)滞后移相电路 0 1 j / (j )    + = R A (3)串、并联选频电路 0 2 0 2 0 (1 ) j3 (j ) j        − + = / A (1) 和(2)构 成的振荡器称为 RC(Phase Shift) 相移振荡器。 (3)构成的振 荡器称为 串、并 联 RC 振荡器

第3章正弦波振荡器 3.RC相移振荡电路 图3-5-2(a)为导前相移电路构成的RC相移振荡器电路。 图3-5-2RC相移振荡电路 集成运放:反相放大,相移-180°,当RC导前相移电 路提供180°相移时,环路满足相位平衡条件 节RC电路提供最大相移小于90°(相位趋近90°时, 增益已趋于0),故需三节RC电路才能提供180°相移

3．RC 相移振荡电路 图 3-5-2(a)为导前相移电路构成的 RC 相移振荡器电路。 (a) (b) 图 3-5-2 RC 相移振荡电路 集成运放：反相放大，相移 −180 ，当 RC 导前相移电 路提供 180 相移时，环路满足相位平衡条件。 一节 RC 电路提供最大相移小于 90(相位趋近 90 时， 增益已趋于 0)，故需三节RC 电路才能提供180 相移

第3章正弦波振荡器 R 图3-5-2RC相移振荡电路 将其在×处断开,断开点的右端加v,左端接运放的 输入电阻(其值等于R),得图3-5-2(b)。可得出环路增益 R'C 3 R OR'C-SORC-I(6O-CR-D 由此可以得到振荡频率和振幅起振条件分别为 1 OSc f>29 6RC R

(a) (b) 图 3-5-2 RC 相移振荡电路 将其在×处断开，断开点的右端加 ，左端接运放的 输入电阻(其值等于 R)，得图 3-5-2(b)。可得出环路增益 Vi  5 j(6 1) (j ) 3 3 3 2 2 2 3 3 3 f − − − = −  R C RC C R R C R R T      由此可以得到振荡频率和振幅起振条件分别为 6RC 1 osc = 29 f  R R

第3章正弦渡振猛器 由于RC相移电路的选频特性不理想,因而它的输出波 形失真大,频稳度低,只能用在要求不高的设备中。 4.串、并联RC振荡电路 (1)电路 B 运放为同相输入,相移φ4=0 (2)原理 R 相位条件:当am=a0时,RCD φF=0,环路满足相位平衡条件。 图3-5-3(a)集成运放构成的电路 起振条件:谐振时,环路增益为 1+R 3 R 取值使R>2R1,即T(∞o)>1,就可满足起振条件

由于 RC 相移电路的选频特性不理想，因而它的输出波 形失真大，频稳度低，只能用在要求不高的设备中。 4．串、并联RC 振荡电路 (1)电路 图 3-5-3(a) 集成运放构成的电路 运放为同相输入，相移  A = 0。 (2)原理 相位条件：当 osc = 0时，RC F = 0，环路满足相位平衡条件。 起振条件：谐振时，环路增益为 1 t 1 0 3 1 ( ) R R R T +  =  取 值使 Rt > 2R1，即 T(0 ) > 1，就可满足起振条件

第3章正弦波振荡器 平衡条件:R1为具有负温度系数 的热敏电阻。 C 刚起振时,R1的温度最低,相应B 的电阻最大,因而运放增益最大,使+C R T(0)>1。 R 振幅过大,R上消耗的功率增加, 致使温度上升,阻值减小,直到T(a) =1,进入平衡状态 R B R RC串抹、联正弦波振荡器 图3-5-3(b)改画成电桥形式的电路 返回

图 3-5-3(b) 改画成电桥形式的电路 平衡条件：Rt 为具有负温度系数 的热敏电阻。 RC 串并、联正弦波振荡器 刚起振时，Rt 的温度最低，相应 的电阻最大，因而运放增益最大，使 T(0 ) > 1。 振幅过大，Rt 上消耗的功率增加， 致使温度上升，阻值减小，直到 T(0 ) = 1 ，进入平衡状态