波形的产生与变换电路

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1、第八章波形的产生与变换电路8.1正弦波振荡电路二、RC正弦波振荡电路三、LC正弦波振荡电路四、石英晶体振荡电路8.2比较器8.3非正弦波发生电路一、概述1.产生自激振荡的条件fidXXX-=改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡。基本放大电路A反馈电路FiX+–dXoXfX8.1正弦波振荡电路+一、概述如果：,ifXX=则去掉,iX仍有信号输出。基本放大电路A反馈电路FdXoXfX反馈信号代替了放大电路的输入信号。基本放大电路A反馈电路FiX++dXoXfX基本放大电路A反馈电路FdXoXfXFA=1Xd=Xf所以，

2、自激振荡条件也可以写成：自激振荡的条件：（1）振幅条件：（2）相位条件：pjjnFA2=+n是整数因为：..起振条件和稳幅原理振荡建立与稳定过程图起振条件：结果：产生增幅振荡（略大于）1、被动：器件非线性2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节放大电路的增益稳幅：1.放大电路2.正弦波振荡器的一般组成2.正反馈网络3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。4.稳幅电路选频网络组成：R、C和L、C正弦波振荡器命名RCLC低频高频（石英晶体）3、RC振荡电路1.RC串并联网络的选频特性R

3、1C1R2C2OUfUR1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：选频特性：)1()1(112211221CRCRjCCRRUUOfww-+++=R1C1R2C2OUfU时，相移为0。1221w1CRCR=w当22如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：选频特性w=wo时RC串并联网络的频率特性曲线RC桥式振荡器的工作原理：在f0处满足相位条件：因为：AF=11f2RR=A=3uo同相放大器文氏桥选频电路输出正弦波频率：振幅条件：uo_++RfRCRCR1_+A=3例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大

4、时才能起振？振荡频率f0=？AF=1，A=3=210=20k=1592Hz起振条件：1f2RR=uo_++RfRCRCR1_+能自动稳幅的振荡电路半导体热敏电阻(负温度系数）起振时RT>2R1,使A>3,易起振。当uo幅度自激增长达某一值时，RT=2R1，A=3。当uo进一步增大时，RT<2R1,使A<3。因此uo幅度自动稳定于某一幅值。uo_++RfRCRCR1_+T能自动稳幅的振荡电路Rf1+Rf2略大于2R1,随着uo的增加，Rf2逐渐被短接，A自动下降，输出自动被稳定于某一幅值。将Rf分为二个：Rf1

5、和Rf2，Rf2并联二极管_++Rf1RCCR1Rf2D1D2R_+K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。振荡频率的调节：振荡频率：_++RfuoRCCR1KKR1R1R2R2R3R3_+电子琴的振荡电路：12345176功率放大器使R2>>R1AF1可调A2RF1+RF2Rf_++Rf1uoR1CCRfD1D1Rf2R28R27R26R25R24R23R22R21R2_+1.LC并联谐振回路的选频特性CLRuiLici(阻性)LC并联谐振特点：谐振时，总

6、路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。R为电感线圈中的电阻三、LC正弦波振荡器Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。图中Q1＞Q2。并联谐振阻抗为Z0谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。LC并联谐振回路的幅频特性曲线2.变压器反馈式LC振荡电路工作原理：三极管共射放大器。利用互感线圈的同名端：满足相位条件。振荡频率:判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断ufuIuo+-++(-)(+)(+)(+)(+)(+)(-)LC正弦波振荡器举例反馈满足相位平衡条件满足相

7、位平衡条件反馈(+)++–+正反馈LC正弦波振荡器举例振荡频率:–+UCCCC1Luo满足相位平衡条件仍然由LC并联谐振电路构成选频网络A.若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。3.三点式LC振荡电路原理：电容三点式电感三点式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B.若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。4.三点式LC振荡器振荡频率：ufuf5.电容三点式LC振荡电路振荡频率：+uf-uf例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。uo_+ufuo_+uo_+ufuo_+Q值越高，选频特性

8、越好，频率越稳定。四、石英晶体振荡电路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5000001.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