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1、第八章波形的发生和信号的转换8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路8.4利用集成运放实现的信号转换电路作业:8.1,8.2,8.3,8.21做在书中,提交:8.5,8.6,8.8,8.14,8.15,8.18,8.19,8.25教学重点和难点1、正弦波振荡发生的两个条件2、文氏桥（RC串并联）正弦波发生电路3、LC正弦波发生电路及石英晶体正弦波发生电路4、电压比较器的电路组成与工作原理。思考如何设计一个报警器？电子琴是如何发出声音的？无线话筒是如何把传送声音信号的？如何设计一个无线话筒？§8.1.1概述改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡。基本放大电
2、路Ao反馈电路F+–§8.1正弦波发生器如果：则去掉仍有信号输出。基本放大电路Ao反馈电路F反馈信号代替了放大电路的输入信号。基本放大电路Ao反馈电路F++自激振荡条件的推导基本放大电路Ao反馈电路F+–FAo=1自激振荡的条件基本放大电路Ao反馈电路F如果：(1)正反馈足够强,输入信号为0时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。(2)要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必须有RC积分电路。例如：前面介绍的方波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器等。(3)要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：自激振荡的条件：因为：所以，自激振荡条件也可以
3、写成：（1）振幅条件：（2）相位条件：n是整数相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。问题1：如何启振？Uo是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量衰减掉。这时，只要：
4、AF
5、>1，且A+B=2n，即可起振。问题2：如何稳幅？起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若
6、AF
7、仍大于1，则输出将会饱和失真。达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。具体方
8、法将在后面具体电路中介绍。起振并能稳定振荡的条件：二、正弦波振荡电路的组成及分类组成：放大电路：集成运放选频网络：确定电路的振荡频率反馈网络：引入正反馈稳幅环节：非线性环节，使输出信号幅值稳定分类：RC正弦波振荡电路，频率较低，在1MHz以下。LC正弦波振荡电路，频率较高，在1MHz以上。石英晶体振荡电路，频率较高，振荡频率非常稳定。三、判断电路能否产生正弦波振荡的方法和步骤1.检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分；2.检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正 常工作；3.分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。5.估算振荡频率和
9、起振条件4.判断是否满足振幅平衡条件。8.1.2RC正弦波振荡电路RC串并联网络振荡电路也称RC桥式正弦波振荡电路或称文氏振荡电路(Wien)电路组成：放大电路—集成运放A；选频与正反馈网络——R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R组成的负反馈电路。图8.1.4一、RC串并联选频网络Z1Z2取R1=R2=R，C1=C2=C，令则：得RC串并联电路的幅频特性为：相频特性为：最大，F=0。0F01/3+90º-90º图8..1.5二、振荡频率与起振条件1.振荡频率2.起振条件f=f0时，由振荡条件知：所以起振条件为：同相比例运放的电压放大倍数为即要求：三、振荡电路中的负反
10、馈(稳幅环节)引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。反馈系数改变RF，可改变反馈深度。增加负反馈深度，并且满足则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正弦波信号。图8.1.7反馈电阻RF采用负温度系数的热敏电阻，采用正温度系数的热敏电阻，均可实现自动稳幅。稳幅的其它措施电流增大时，二极管动态电阻减小。电流减小时，动态电阻增大，加大非线性环节，从而使输出电压稳定。在RF回路中串联二个并联的二极管P408四、振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路用双层波段开关接不同电容，作为振荡频率f0的粗调；用同轴电位器实现f0的微调。RC串、
11、并联网络中，如何调节频率？问题：如何提高频率？电子琴的振荡电路电路：_++RF1uoR1CCRD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21一、移相式振荡电路集成运放产生的相位移A=180º，如果反馈网络再相移180º，即可满足产生正弦波振荡的相位平衡条件。振荡频率为：0270º180º90º当f=f0时，相移180º，满足正弦波振荡的相位条件。起振条件：RF>12R*二、双T选频网络振荡电路振荡频率约为：当f=f0时，双T网络的相移为F=180º；反相比例运放的相移A=180º，因此满
