模电课件第九章

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1、9.1正弦波振荡电路的振荡条件9.2RC正弦波振荡电路9.3LC正弦波振荡电路*9.4非正弦波振荡电路9信号产生电路*9.5集成函数发生器8038简介9.1正弦波振荡电路的振荡条件1.振荡条件2.起振和稳幅3.振荡电路基本组成部分正反馈放大电路如图示。（注意与负反馈方框图的差别）1.振荡条件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起振条件2.起振和稳幅#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。噪声中，满足相位平衡条件的某一

2、频率0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。稳幅的作用就是，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放大电路（包括负反馈放大电路）3.基本组成部分反馈网络（构成正反馈的）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。）稳幅环节end9.2RC正弦波振荡电路1.电路组成2.RC串并联选频网络的选频特性3.振荡电路工作原理4.稳幅措施1.电路组成反馈网络兼做选频网络反馈系数2.RC串并联选频网络的选频特性幅频响应又且令则相频响应2.RC串并联选频网络的选频特性当幅频响应有最大值相频响应3.振荡电路工作原理此时若放大电路的电压增益

3、为用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件则振荡电路满足振幅平衡条件当时，(+)(+)(+)(+)Av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的正弦波采用非线性元件4.稳幅措施热敏元件热敏电阻起振时，即热敏电阻的作用稳幅采用非线性元件4.稳幅措施场效应管（JFET）稳幅原理稳幅整流滤波T压控电阻可变电阻区，斜率随vGS不同而变化采用非线性元件4.稳幅措施二极管end9.3LC正弦波振荡电路9.3.1LC并联谐振回路选频特性9.3.2变压器反馈式LC振荡电路9.3.3三点式LC振荡电路9.3.4石英晶体振荡电路1.等效阻抗9.3.

4、1LC并联谐振回路选频特性等效损耗电阻一般有则当时，电路谐振。为谐振频率谐振时阻抗最大，且为纯阻性其中为品质因数同时有即2.频率响应9.3.1LC并联谐振回路选频特性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0的正弦波信号。9.3.2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4.稳幅5.选频通过选择高值的BJT和调整变压器的匝数比，可以满足，电路可以起振。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。（定性分析）(+)(-)(+)(+)(+)(+)(+)(+)9.3.2变压器反馈式

5、LC振荡电路反馈满足相位平衡条件满足相位平衡条件反馈仍然由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。9.3.3三点式LC振荡电路1.三点式LC并联电路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。9.3.3三点式LC振荡电路2.电感三点式振荡电路9.3.3三点式LC振荡电路3.电容三点式振荡电路Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。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。LC振荡电路Q——数百石英晶体振荡电路

6、Q——100005000009.3.4石英晶体振荡电路2.石英晶体的基本特性与等效电路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9.3.4石英晶体振荡电路2.石英晶体的基本特性与等效电路等效电路A.串联谐振特性晶体等效阻抗为纯阻性B.并联谐振通常所以9.3.4石英晶体振荡电路2.石英晶体的基本特性与等效电路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9.3.4石英晶体振荡电路3.石英晶体振荡电路end*9.4非正弦波

7、振荡电路9.4.1比较器9.4.3锯齿波产生电路9.4.2方波产生电路单门限电压比较器迟滞比较器，由于

8、vO

9、不可能超过VM，9.4.1比较器特点：1.单门限电压比较器（1）过零比较器开环，虚短和虚断不成立增益A0大于105（忽略了放大器输出级的饱和压降）所以当

10、+VCC

11、=

12、-VEE

13、=VM=15V，A0=105时，可以认为vI>0时，vOmax=+VCCvI<0时，vOmax=-VEE（过零比较器）运算放大器工作在非线性状态下9.4.1比较器特点：1.单门限电压比较器（1）过零比较器开环，虚短和虚断不成立增益A0大于105输入为正负对称的正弦波时，输出为方波

14、。电压传输特性思考1.若