模拟电子技术基础教学课件 作者 王晓兰 电子课件 第9章_波形发生与信号变换.ppt

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1、线性应用：深度负反馈，主要作为：运算电路和滤波电路非线性应用：开环或正反馈，主要作为信号的产生和变换主要内容：运算放大器的应用应用分类：信号产生电路按产生的波形特点可分为：正弦波信号发生器非正弦波信号发生器第九章信号的产生与变换电路9.1RC正弦波振荡电路及振荡条件9.1.1正弦波振荡电路的振荡条件9.1.2RC正弦波振荡电路9.2LC正弦波振荡电路9.2.1LC选频电路9.2.2变压器反馈式LC正弦波发生电路9.2.3LC三点式正弦波发生器9.2.4石英晶体振荡电路9.3电压比较器9.4非正弦信号产生电路9.5信号变换电路正弦信号产生电路非正弦信号产生电路第九章信号的产生与变换电路1.振荡

2、条件2.起振和稳幅3.振荡电路基本组成9.1RC正弦波振荡电路及振荡条件正弦波振荡电路：用来产生一定频率和幅度的正弦交流信号。主要包括：9.1.1正弦波振荡电路的振荡条件正反馈放大电路如图示上图中若，则当时，输入可由提供，使输出维持不变。故产生自激振荡的条件为：对应的幅值和相位条件为：要产生正弦波振荡，上述振荡电路的幅值条件和相位条件只能在某一个频率下满足，因此，振荡电路中须包含一个选频网络，调整该网络的参数，使对满足幅值和相位条件，而其他频率不满足，则电路可产生稳定的正弦波输出。9.1.1正弦波振荡电路的振荡条件使振荡电路的输出从无到有，即为振荡的建立，建立过程中须满足；当输出达到要求的幅

3、值时，使，故振荡电路中须有稳幅环节，它的作用是在振荡建立后由自动演变为9.1.1正弦波振荡电路的振荡条件维持振荡AF=1AF>1起振自激振荡电路的起振过程振荡电路的组成:放大电路（包含负反馈的放大电路）反馈网络（构成正反馈）选频网络（选择满足相位条件的一个频率，经常与反馈网络合二为一。）稳幅环节根据选频网络的不同，振荡电路分为RC，LC两大类。9.1.1正弦波振荡电路的振荡条件RC振荡电路有桥式、双T网络式和移相式等，主要介绍RC桥式振荡电路。主要包括：一RC桥式正弦波振荡电路二RC移相式正弦波振荡电路9.1.2RC正弦波振荡电路构成电压串联负反馈放大电路A，RC网络构成选频网络，同时形成正

4、反馈电压此电路的另一种画法如左边图，故得名RC桥式振荡电路。1.电路构成一RC桥式振荡电路2RC电路的选频特性一RC桥式振荡电路令：,特征角频率。则：幅频特性：相频特性：2.RC电路的选频特性一RC桥式振荡电路ω031/Fω02.RC电路的选频特性当时，反馈网络的输出和输入同相位。且在该频率点，反馈系数的幅值最大。而在其他频率点，反馈系数的幅值都要下降，且输出和输入之间产生相位差0jω0ω振荡维持条件：除RC网络外，放大电路的放大倍数：若需对的信号产生振荡，即2)相位条件：故对：须:对相位条件满足1)幅值条件：3.振荡条件和起振条件起振条件：相位条件:幅值条件：当电路接通电源时，电路中产生噪

5、声，其频谱分布很广，其中含的成份，对的成份，由于，使之不断放大，输出幅度逐渐增大，由于线路的非线性限制，当输出幅度增大到一定程度时，输出幅度自动地稳定下来。3.振荡条件和起振条件为进一步改善输出电压幅度的稳定性，常在负反馈回路中采用非线性元件来自动调整放大电路反馈的强弱以维持输出电压恒定。4.振荡幅度的稳定1）用一负温度系数的热敏电阻代替Rf当时，反之，当时，热敏电阻2）在反馈支路接入限幅稳压管或二极管4.振荡幅度的稳定3）采用场效应管元件代替反馈电阻使FET工作在可变电阻区，即作为压控电阻使用。4.振荡幅度的稳定采用JFET稳幅的音频信号振荡电路4.振荡幅度的稳定5．振荡频率的计算放大电路

6、的输出对RC选频网络来讲为一个信号源，该信号源的内阻可认为0（同相比例放大），而放大电路的输入端可认为是RC网络的负载，该负载电阻可认为是，故可忽略放大电路对RC网络的影响，整个电路输出正弦信号的频率，即为RC网络的特征频率若希望提高，须使，R减小会增加对运放电路的影响（为其负载）；C减小又会使结电容效应的影响加剧，故RC桥式电路一般用于产生中低频振荡（1MHz以下）而高频振荡由LC电路产生。二RC移相式正弦波振荡电路3节RC高通的相移范围为0—270°，对某一频率，可使相移，如图。运放为反向输入，故，则，只要调整F，可使

7、AF

8、>1从而产生振荡二RC移相式正弦波发生器为使，使上式虚部为0此

9、时反馈系数为：起振的条件为：

10、AF

11、>1,9.1正弦波振荡电路9.1.1正弦波振荡电路的振荡条件9.1.2RC正弦波振荡电路一RC桥式正弦波振荡电路1电路的构成2RC电路的选频特性3振荡条件和起振条件4振荡幅度的稳定5振荡频率的计算二RC移相式正弦波振荡电路小结9.2LC正弦波振荡电路9.2.1LC选频电路9.2.2变压器反馈式LC正弦波振荡电路9.2.3LC三点式振荡电路9.2.4石英晶体振荡电路9.2.1