模拟电子技术项目式教程 教学课件 作者 张惠荣 学习单元7.ppt

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1、学习单元7波形发生电路任务7.1RC正弦波振荡电路的分析任务7.2LC正弦波振荡电路的分析任务7.3石英晶体振荡电路及其应用任务7.4非正弦波形发生电路的分析学习目的要知道：正弦波振荡的相位平衡条件和幅值平衡条件、RC串并联式正弦波振荡电路的起振条件和振荡频率、RC串并联及LC并联谐振网络的选频性特点、各类正弦波振荡电路适用频率范围、石英晶体振荡电路特点。会判断：根据相位平衡条件判断RC串并联式、变压器反馈式、电感三点式、电容三点式正弦波振荡电路能否振荡。会计算：正弦波振荡电路的振荡频率。会分析：矩形波发生电路、三角波发生电路、锯齿波发生电路的工作原理。任务7

2、.1RC正弦波振荡电路的分析振荡电路是一种不需要外接输入信号就能将直流能源转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出的电路。按振荡波形可分为正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路。图7-1正弦波振荡电路的框图7.1.1正弦波振荡电路的基本概念1．产生正弦波振荡的条件2．自激振荡的建立过程和起振条件（1）振荡建立过程（2）起振条件（3）晶体管的自动稳幅作用3．振荡电路的组成（1）放大电路（2）正反馈网络（3）选频网络（4）稳幅电路4．正弦波振荡电路的分析方法（1）检查电路是否具有放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。（2）检查放大电路的静态工作点是否合适。

3、（3）分析电路是否满足自激振荡条件。7.1.2RC正弦波振荡电路图7-2为RC串并联（又称桥式）正弦波振荡电路的基本形式。其电路主要结构是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络。图7-2RC串并联正弦波振荡电路1．RC串并联网络的频率特性图7-3RC串并联网络图7-4RC串并联网络的频率特性2．RC串并联正弦波振荡电路（1）电路组成（2）振荡频率（3）起振条件（4）常用的稳幅措施图7-5利用二极管稳幅的RC串并联正弦波振荡电路任务7.2LC正弦波振荡电路的分析LC正弦波振荡电路采用LC并联回路作为选频网络，主要用于产生高频正弦波信号，振荡频率通常都在1MHz以上

4、。常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式三种。7.2.1LC并联网络的频率特性图7-6LC并联谐振回路(a)(b)图7-7LC并联回路的频率特性(a)幅频特性(b)相频特性1.谐振频率2.频率特性7.2.2变压器反馈式LC振荡电路图7-8变压器反馈式LC正弦波振荡电路变压器反馈式振荡电路的特点：（1）易起振，输出电压较大。由于采用变压器耦合，易满足阻抗匹配的要求。（2）调频方便。一般在LC回路中采用接入可变电容器的方法来实现，调频范围较宽，工作频率通常在几兆赫左右。（3）输出波形不理想。由于反馈电压取自电感两端，它对高次谐波的阻抗大，反

5、馈也强，因此在输出波形中含有较多高次谐波成分。7.2.3三点式LC振荡电路1．电感三点式振荡电路图7-9电感三点式振荡电路(a)电路(b)交流通路2.电容三点式振荡电路图7-10电容三点式振荡电路(a)电路(b)交流通路3．三点式振荡电路的一般形式上面讨论了两种基本形式的三点式振荡电路，由此可得到三点式振荡电路的一般形式，如图7-11所示。从两种振荡电路可找到一个共同规律：三极管集电极、发射极之间的电抗性质Xce与基极、发射极之间的电抗性质Xbe相同，而集电极、基极之间的电抗性质Xcb与Xce、Xbe相反。这就是判断三点式振荡电路的相位平衡条件的法则。图7-1

6、1三点式振荡电路的基本形式7.2.4实用电路举例图7-12超外差式收音机的本机振荡电路图7-13电视机的本机振荡电路(a)电路(b)等效电路任务7.3石英晶体振荡电路及其应用7.3.1石英晶体振荡电路1．石英晶体谐振器的结构(a)(b)(c)图7-14石英晶体谐振器(a)石英晶体的外形(b)石英晶体的结构(c)石英晶体的符号2．石英晶体的压电效应3．石英晶振的等效电路图7-15石英晶体的等效电路图7-16石英晶片的电抗—频率特性4．石英晶振的谐振频率和谐振曲线图7-16是石英晶体谐振器的电抗一频率特性曲线，它具有两个谐振频率ƒs和ƒp，这两个频率非常接近，当ƒ

7、s＜ƒ＜ƒp时，石英晶体呈感性，在其余频率范围内，石英晶体均呈容性。7.3.2石英晶体振荡电路的应用1．并联型石英晶体振荡电路图7-17并联型石英晶体振荡电路2．串联型石英晶体振荡电路图7-18串联型石英晶体振荡电路3．实用电路举例图7-19一种彩色电视机的副载波发生器(a)振荡电路(b)交流通路图7-20方波发生电路任务7.4非正弦波形发生电路的分析7.4.1矩形波发生电路1．方波发生电路方波发生电路如图7-20所示，它是在迟滞比较器的基础上，把输出电压经R、C反馈到集成运放的反相端，在运放的输出端引入限流电阻R3和两个稳压管而组成的双向限幅电路。图7-

8、21方波发生电路的波形图2．占空比可调