自激震荡与信号产生

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1、九信号产生电路9.1 正弦波振荡电路的振荡条件1、产生自激振荡的原理正反馈放大器方框图，。2.振荡条件正弦波震荡电路的方框图若环路增益则去掉仍有稳定的输出又所以振荡条件为：振幅平衡条件相位平衡条件相位条件——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。3.起振和稳幅①起振起振条件：         #振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？电路器件内部噪声噪声中，满足相位平衡条件的某一频率w0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。②稳幅当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。稳幅的

2、作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从回到             4.正弦波振荡电路的组成1、放大电路（包括负反馈放大电路）2、反馈网络（构成正反馈）3、选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率,经常与反馈网络合二为一。）——实现单一频率的振荡4、稳幅环节分类：RC正弦波振荡电路；LC正弦波振荡电路。结论正弦波振荡电路是由放大电路和正反馈网络两部分组成的。为了得到单一频率的正弦波，并且使振荡电路稳定工作，电路中还应包含选频网络和稳幅环节。   选频网络的功能是从很宽的频率信号中选择出单一频率的信号送到放大器的输入端，而将其他频率的信号进行衰减。常用的

3、有RC选频网络、LC选频网络和石英晶体选频网络等。选频网络可以单独存在，也可以和放大电路或反馈网络结合在一起。稳幅环节的作用是稳定振荡的幅度，抑制振荡中产生的谐波。一般是靠放大电路中的非线性元件的非线性来实现的，稳幅电路是振荡电路不可缺少的环节。 9.2 RC正弦波振荡电路1.电路组成放大电路——电压串联负反馈放大电路；反馈网络（兼作选频网络）——RC串并联网络。2.RC串并联选频网络的选频特性反馈系数又且令则幅频响应：相频响应：当幅频响应有最大值相频响应结论：RC串并联网络具有选频特性。3.振荡电路工作原理当时，用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件：此时若放大电路

4、的电压增益为：则振荡电路满足振幅平衡条件：电路可以输出频率为的正弦波RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波。   4.稳幅措施   可采用非线性元件实现自动稳幅。负温度系数热敏元件起振时，即热敏电阻的作用：起振时：Rf>2R1（起振条件）稳幅振荡时：Rf=2R1。采用非线性元件场效应管（JFET）整流滤波T  压控电阻稳幅原理双联波段开关，切换C，用于粗调振荡频率。双联可变电阻RP，用于细调振荡频率。采用非线性元件二极管起振时。vo很小时，D1、D2均截止，R,3(=R3)为一小电阻，使(R2+R3)略大于2R1，

5、AVFV

6、>1，以便起振。    随着v

7、o的增加，D1或D2导通，R3逐渐被二极管短接，R,3自动减小,AV自动下降到使

8、AVFV

9、=1，使得输出vo稳定在某值上。稳幅原理用分立元件组成的RC振荡器RC网络正反馈，RF、RE1组成负反馈，调整到合适的参数则可产生振荡。 9.3 LC正弦波振荡电路9.3.1LC并联谐振回路选频特性1.等效阻抗，一般有，则，当时，电路谐振。为谐振角频率。其中为品质因数同时有，即。2.频率响应由得当ω在ω0附近并接近ω0时,ω≈ω0  ，故为相对失谐量。，结论:ω=ω0（或f=f0）时，  ｜Z｜=Z0   最大同相LC并联谐振回路具有选频特性，Q越大，选择ω0的能力就越强。9.3.

10、2变压器反馈式LC振荡电路1.电路结构2.相位平衡条件3.幅值平衡条件通过选择高b值的BJT和调整变压器的匝数比，可以满足，电路可以起振。4.稳幅BJT进入非线性区，波形出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。5.选频虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出f0的正弦波信号。     满足相位平衡条件              满足相位平衡条件9.3.3三点式LC振荡电路1.三点式LC并联电路         仍然由LC并联谐振电路构成选频网络中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。三点的相位关系A.若中间点交流接地，则首端与尾端相位相

11、反。B.若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。2.电感三点式振荡电路电路特点：易起振，调频方便，且调节范围宽，但波形较差（高次谐波分量大）。3.电容三点式振荡电路电路特点：输出波形好，振荡频率高，但调频范围小。9.3.4石英晶体振荡电路1.频率稳定问题频率稳定度一般由来衡量——频率偏移量。——振荡频率。Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。LC振荡电路      Q——数百石英晶体振荡电路      Q——10000~500000广泛应用于石英钟、标准频率发生器、脉冲计数器及电子计算机中的时钟信号发生器等频率稳定度要求高的设