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《模拟电子线路 教学课件 作者 杨凌 《模拟电子线路》第10章-杨凌.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、杨凌《模拟电子线路》第10章第10章运算放大器的应用(Ⅱ)信号产生电路§10.0引言信号产生电路正弦波产生电路非正弦波产生电路正弦波振荡电路的应用十分广泛.在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这就需要能产生高频信号的振荡§10.0引言器.在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声波焊接、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小,频率或高或低的振荡器.非正弦信号(方波、锯齿波等)发生器在测量设备、数字系统及自动控制系统中的应用也日益广泛.本章重点讨论正弦波振荡器的
2、原理及基本电路.同时,也给出了几种常见的非正弦波产生电路.§10.1正弦波振荡电路的振荡条件图10.1(b)·A·Xf·Xa·Xo·F21···XfXoXf—=—·—=1···XaXaXo··AF=1(10-1)基本放大电路·A·Xf·Xa·Xi·Xo反馈网络·F(a)§10.1正弦波振荡电路的振荡条件·A=Aφa·F=Fφf··AF=AFφa+φf=1··AF=AF=1φa+φf=2nπ（n=0,1,2,…）按选频网络分类RC振荡器(1Hz～1MHz)LC振荡器(＞1MHz)石英晶体振荡器(频率稳定
3、度高)分析方法:由于正弦波振荡电路中的放大器件是工作在线性区或接近线性区,所以,可近似按线性电路来处理.§10.2RC正弦波振荡电路一、电路原理图放大电路A选频网络Z1、Z2正反馈网络稳幅电路Rf、R1文氏桥振荡器图10.2·Vo+··Vi=Vf－Z1RRfR1CRCZ2·AV·FV+－A∞§10.2RC正弦波振荡电路二、RC串并联网络的选频特性+·Vf－Z1RCRCZ2+·Vo－Vf(s)Z2sRCFV(s)===Vo(s)Z1+Z21+3sRC+(sRC)21ω0=—RC1FV=ωω032+(—－
4、—)2ω0ωjωRC1FV==(10-2)(1－ω2R2C2)+j3ωRC·ωω03+j(—－—)ω0ωφf=－arctg————3ωω0(—－—)ω0ω§10.2RC正弦波振荡电路11ω=ω0=—orf=f0=———RC2πRC1FVmax=—，φf=03ω/ω00.11100.40.30.20.10FV1—3图10.3ω/ω00.111090o60o30o0oφf－30o－60o－90o§10.2RC正弦波振荡电路三、振荡的建立与稳定RfAV=1+R1·1ω=ω0=—RC1FV=—3···AF＞1
5、·AV＞3Rf＞2R1(10-3)式(10-3)表明:为了确保振荡的建立,必须满足Rf＞2R1的条件.四、振荡频率与振荡波形1f0=———(10-4)2πRC§10.2RC正弦波振荡电路AV略大于3时,输出波形为正弦波;当AV＞＞3时,波形将产生严重的非线性失真.五、稳幅措施─非线性元件1、热敏电阻Rf····Vo↑→If↑→Rf↓→AV↓→Vo↓2、JFETJFET工作在可变电阻区时,其漏源电阻RDS受栅源电压VGS的控制.通过改变VGS的大小,可以调整负反馈的强弱以稳定输出电压.§10.2RC正弦
6、波振荡电路RP4R1RP1R3RP3图10.4vOVDR4C11·AVC12C13C21C22C23RP2R2C3VFR5+－A∞§10.2RC正弦波振荡电路【例10-1】RC文氏桥振荡电路如图10.5所示.已知A的最大输出电压为±14V.试完成下列各题:(1)分析电路的稳幅原理;(2)估算Vom;(3)R2=0时,vO的波形如何?(4)R2→∞,vO的波形如何?图10.5C0.015μFR29.1kΩR15.1kΩvOR32.7kΩR10kΩVD1C0.015μFVD2－+A∞R10kΩ课堂练习§1
7、0.2RC正弦波振荡电路移相振荡器图10.61f0≈————(10-5)2π6RCφa=180oφf=180o满足相位条件可以以较小的电容值获得较高的振荡频率.适当调节Rf,使AV适当,即可满足振幅条件.RfvORCRCCR－+A∞§10.3LC正弦波振荡电路LC振荡电路主要用来产生高频正弦信号(f＞1MHz).它与RC振荡电路产生正弦振荡的原理基本相同,它们在电路组成方面的主要区别是,RC振荡电路的选频网络由电阻和电容组成.而LC振荡电路的选频网络由电感和电容组成.一、LC选频放大电路的频率特性LC
8、并联谐振回路如图10.7所示.其中,R表示回路的等效损耗电阻,且通常有R＜＜ωL.所以,可得到LC并联谐振回路的等效阻抗如下:§10.3LC正弦波振荡电路·IS·ICCL·ILRZ+·VO—图10.7(R+jωL)Z=———————1——jωC1——+R+jωLjωC·jωL≈———————1－j——ωC1R+j(ωL－——)ωCL/C≈———————1R+j(ωL－——)ωC(10-6)由式(10-6)可得该电路的如下特点:§10.3LC正弦波振荡电路
