《信号产生电路》ppt课件

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1、信号产生电路(振荡器—Oscillators)分类：正弦波振荡非正弦波振荡：RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性要求能：输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定引　言6.1.1正弦波振荡电路的基本概念一、振荡条件放大器反馈网络Ui•Au•Fu•Uo•Uf•RL微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。••••••••—振幅平衡条件—相位平衡条件n=0,1,2,••振荡条件二、起振条件起振条件放大器Au反馈网络FuUoUf

2、Ui1/FuAu=1/FuOuiuoAuuoAuFu>1AuFu<1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4ufuf起振稳幅••三、振荡电路的组成1.放大电路Au2.正反馈网络Fu3.选频率网络—实现单一频率的振荡4.稳幅环节—使振荡稳定、波形好满足振荡条件放大器选频正反馈网络UoUfUi选频放大器正反馈网络UoUfUi四、振荡电路的分析方法1.检查电路组成2.“Q”是否合适3.用瞬时极性法判断是否满足起振条件6.1.2RC正弦波振荡电路•••一、RC串并联网络的频率特性0Fu.0f90-90

3、令:0=1/RCf0=1/2RC•当f=f0时：6.1.2RC正弦波振荡电路一、RC串并联网络的频率特性0Fu.0f90-90Fu=1/3.f=0º当f<>f0时：Fu0.f–90º二、RC串并联式振荡电路A=2nF=0º2.振荡频率3.振荡条件Rf不能太大，否则正弦波将变成方波应使：同相放大器••••1.电路组成8CR1RfRCR•••RC串并联式振荡电路4.稳幅措施(1)热敏电阻稳幅8CR1RfRCR为使Au为非线性，起振时，应使Au>3，稳

4、幅后Au=3。正温度系数负温度系数(2)二极管稳幅正负半周总有一只二极管导通。起振时信号小，二极管正向电阻rd大，Auf大易起振；电压幅值增加，电流增大，rd减小，Auf下降，自动稳幅。4.并联谐振的本质—电流谐振LuCr–+iiLiC1)Z=Z0呈纯阻2)形成环流，大小是总电流的Q倍••IC•IL•U•I•2.电感三点式振荡电路×优点：易起振(L间耦合紧)；易调节(C可调)。缺点：输出取自电感，对高次谐波阻抗大，输出波形差。3.电容三点式振荡电路考毕兹振荡器(Colpitts)×优点：波形较好缺点：2)T极间电容影响f01)调频时易

5、停振克拉泼振荡器(Clapp)+VCCTReR1R2CeCBLC1C2123LC0改进•••Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。6.1.4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。LC振荡电路Q——数百石英晶体振荡电路Q——10000500000一.石英晶体2.基本特性1.结构：极板间加电场极板间加机械力晶体机械变形晶体产生电场压电效应交变电压机械振动交变电压机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高当交变电压频率=固有频率时，振幅最大→压电谐振3.石英晶体的等效电路与频率特性等效电路：（1

6、）串联谐振频率特性：晶体等效阻抗为纯阻性（2）并联谐振通常所以实际使用时外接一小电容Cs则新的谐振频率为由于由此看出调整二.石英晶体振荡电路利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路。1.并联型石英晶体振荡器石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。2.并联型石英晶体振荡器石英晶体工作在fs处，呈电阻性，且阻抗最小，正反馈最强。该电路为电感三点式振荡器。加入石英晶体是利用石英晶体的高Q值，提高振荡频率的稳定性。例：

7、分析下图的振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？(a)(b)6.2电压比较器将一个模拟电压信号与一参考电压相比较，输出一定的高低电平。功能：特性：运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性函数。1.运放工作在非线性状态的判定：电路开环或引入正反馈。运放工作在非线性状态基本分析方法2.运放工作在非线性状态的分析方法：若U+＞U-则UO=+UOM；若U+＜U-则UO=-UOM。虚断（运放输入端电流=0）注意：此时不能用虚短！uoui0+UOM-UOM++uoui1.过零比较器:（门限电平=0）

8、++uouiuoui0+UOM-UOM一.单门限电压比较器++uouituituo+Uom-Uom例题：利用电压比较器将正弦波变为方波。2.单门限比较器（与参考电压比较）++uouiUREFuoui0+Uom-UomUR