山东理工大学：《电工学（电子技术）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 正弦波振荡电路

第五章正孩波振荡电路 5.1产生正孩波振荡的条件 自激振荡 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和 幅值的交流信号的现象。 开关合在“1”为无 反馈放大电路。 A Uo AUi F 开关合在“2”为 有反馈放大电路 如果：U=心 U。=AUe 开关合在“2”时，去掉，仍有稳定的输出。反馈信号代 替了放大电路的输入信号。 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 第五章 正弦波振荡电路 5.1 产生正弦波振荡的条件 自激振荡 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和 幅值的交流信号的现象。 开关合在 “1”为无 反馈放大电路。 UO Au Ui  =  开关合在“2” 为 有反馈放大电路 UO Au Uf  =  Uf Ui 如果：  =  开关合在“2”时, 去掉ui仍有稳定的输出。反馈信号代 替了放大电路的输入信号。 1 Ui  UO  S A 2 Uf  F

5.1.1自激振荡的条件 自激振荡的条件 0。=AU Ur=FUo →AF=1 U。=AF。 即：A L F2=1 (1)幅度条件： (2)相位条件： PA+pp=±2nm n是整数 相位条件意味着振荡电路必须是正反馈： 幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够 的反馈量（可以通过调整放大倍数A或反馈系数F达到）。 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 5.1.1 自激振荡的条件 (1) 幅度条件： Au F = 1 1 即： Au  A  F  F = (2) 相位条件：  A + F =  2nπ n是整数 相位条件意味着振荡电路必须是正反馈； 幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够 的反馈量(可以通过调整放大倍数A 或反馈系数F 达到) 。 U A U O u f • = U A FU O O u • • = 1 A F u • • = U F U f O • = 自激振荡的条件

5.1.2正弦波振荡电路的组成 (1)放大电路：放大信号 (2)反馈网络：必须是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号 (3)选频网络：保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满足 自激振荡条件 (4)稳幅环节：使电路能从AF>1,过渡到 AF=1,从而达到稳幅振荡。 章目录上一页下一页返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 5.1.2 正弦波振荡电路的组成 (1) 放大电路: 放大信号 (2) 反馈网络: 必须是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号 (3) 选频网络: 保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满足 自激振荡条件 (4) 稳幅环节: 使电路能从AuF  >1 ，过渡到 AuF  =1，从而达到稳幅振荡

5.1.3 正弦波振荡电路的类型 LC振荡电路：输出功率大、频率高。 RC振荡电路：输出功率小、频率低。 石英晶体振荡电路：频率稳定度高。 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 5.1.3 正弦波振荡电路的类型 LC振荡电路:输出功率大、频率高。 RC振荡电路:输出功率小、频率低。 石英晶体振荡电路：频率稳定度高

5.2RC正弦波振荡电路 一、电路结构 选出单一频 率的信号 00 RC选频网络 正反馈网络 用正反馈信号wr 作为输入信号 同相比例电路 选频网络 放大电路 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 5.2 RC正弦波振荡电路 RC选频网络 正反馈网络 放大电路 用正反馈信号uf 作为输入信号 选出单一频 率的信号 一、 电路结构 uf – + R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + 同相比例电路 选频网络

二、RC串并联选频网络的选频特性 传输系数： R F U3+j( u2 式中： 00= RC 分析可知：仅当Q=Q时，U/U=1/3达最大值， 且2与w1同相，即网络具有选频特性，f。决定于RC。 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 二、 RC串并联选频网络的选频特性 传输系数： 。 。 R C R C 。 + – + – 。 2 o 1 o 1 3 j( ) U F U     • • = = + − 式中 ： RC 1 o = 分析可知：仅当 = o时，U2  U1=1  3达最大值， 且 u2 与 u1 同相 , 即网络具有选频特性, fO 决定于RC。 u1 u2

振荡频率的调整 K 振荡频率 Wo ∫。= 2πRC 米CR 改变开关K的位置可改变选频 网络的电阻，实现频率粗调； 改变电容C的大小可实现频率 的细调。 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 振荡频率的调整 + + ∞ RF R C C – uO – + K K R3 R2 R1 R3 R2 R1 改变开关K的位置可改变选频 网络的电阻，实现频率粗调； 改变电容C 的大小可实现频率 的细调。 RC f  = 2 1 o 振荡频率

三、起振及稳定振荡的条件 起振条件AF>1,因为|F=1/3,则 A=1+ R 稳定振荡条件AF=1,|F=1/3,则 A=1+ =3 R 考虑到起振条件A,F>1,一般应选取R略大2R1。 如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。 由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路是靠运放通 过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。 章目录上一页下一页返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 三、 起振及稳定振荡的条件 稳定振荡条件AuF = 1 ，| F |= 1/ 3，则 起振条件AuF > 1 ，因为 | F |=1/ 3，则 1 3 1 = +  R R A F u 考虑到起振条件AuF > 1, 一般应选取 RF略大2R1。 如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。 1 3 1 = + = R R A F u 由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路是靠运放通 过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的

带稳幅环节的电路() 热敏电阻具有负温度 半导体 系数，利用它的非线性可 热敏电阻 以自动稳幅。 在起振时，由于uo很 0 小，流过R的电流也很小， 于是发热少，阻值高，使 RF>2R1;即AwF>1。 Wo 随着振荡幅度的不断加强， R R uo增大，流过R的电流也 增大，R受热而降低其阻 值，使得Au下降，直到R=2R时，稳定于AF=1, 振荡稳定。 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 带稳幅环节的电路(1) 热敏电阻具有负温度 系数，利用它的非线性可 以自动稳幅。 在起振时，由于 uO很 小，流过RF的电流也很小， 于是发热少，阻值高，使 RF >2R1；即AuF>1。 随着振荡幅度的不断加强， uO增大，流过RF的电流也 增大，RF受热而降低其阻 值，使得Au下降，直到RF=2R1时，稳定于AuF=1， 振荡稳定。 半导体 热敏电阻 R + + ∞ RF R1 C R C – uO – +

半导体 热敏电阻具有负温度 热敏电阻 系数，利用它的非线性可 以自动稳幅。 R 稳幅过程： 若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？ 章目录上一页下一页 返回 退出

章目录 上一页 下一页 返回 退出 热敏电阻具有负温度 系数，利用它的非线性可 以自动稳幅。 半导体 热敏电阻 R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + 稳幅过程： 思考： 若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？ uO t RF Au