模电全套课件19.ppt

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1、9.5正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路（或称正弦波信号发生器）分RC、LC和石英晶体正弦波振荡电路三种类型。RC正弦波振荡电路：LC正弦波振荡电路：石英晶体正弦波振荡电路：频率非常稳定。输出频率较低，一般产生1MHz以下的低频信号。输出频率较高，一般产生1MHz以上的高频信号。~放大电路反馈网络如果反馈电压Vf与原输入信号Vi完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号——自激振荡。1.振荡电路的振荡条件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？电路器件内部噪声以及电源接通扰动当输出信号幅值增加到一定程度

2、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2.振荡电路的起振和稳幅3.振荡电路的基本组成部分放大电路（包括负反馈放大电路）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）稳幅环节放大电路反馈网络9.6RC正弦波振荡电路RC正弦波振荡电路有桥式振荡电路、相移式振荡电路和双T网络式振荡电路。频率低于1MHz的正弦波振荡器一般采用RC正弦波振荡电路，而用得最多的是RC

3、桥式正弦波振荡电路。9.6.1RC桥式振荡电路RC桥式振荡电路原理图由放大电路和RC串并联选频网络（兼作正反馈网络）两部分组成。用RC网络的输出信号Vf作为放大器的同相输入信号Vi。Z1、Z2、R1、Rf形成一个电桥。RC串并联选频网络相频特性0F01/3+90º-90º频率响应特性曲线幅频特性频率特性振荡的建立与稳定当振荡电路电源接通时，由于微小的电扰动在电路中产生热噪声，它的频谱分布很广，其中与选频网络谐振频率（o=1/RC）一致的频率分量，便会满足电路的相位平衡条件形成正反馈而由小到大地产生增幅振荡，最后受电路中非线性元件的限制，电路由AF

4、＞1（F=1/3，A=1+Rf/R1＞3）过渡到AF=1（A=1+Rf/R1=3），振荡幅度便稳定下来。RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波。振荡频率与振荡波形振荡频率是由相位平衡条件所决定的。适当调整负反馈强弱，使A的值略大于3时，其输出波形为正弦波；若A的值远大于3，波形将产生严重失真。稳幅措施选用具有负温度系数的热敏电阻Rf（或正温度系数的热敏电阻R1），使Rf略大于2R1。Vo↑→If↑→T↑→Rf↓→A↓→AF=1由于AF＞1，起振后或Vo↑→If↑→T↑→R1↑→A↓→AF=19.6.2RC相移式振荡电路振荡频率一节RC

5、电路相位移小于90°，三节RC电路最大相位移接近270°，因此有可能在特定频率fo下移相180°，即f=180°,而放大电路a=180°,故a+f=0°。9.6.3RC双T式振荡电路双T网络构成负反馈回路，当fo=1/2RC时，电路具有带阻的特点，这时呈现的负反馈最弱。改变R或C的值，就可改变fo。R1、R2构成正反馈网络，调整R2值，可以改变正反馈量，使之达到恰当的数值，既能满足起振要求，又有较好的输出波形。DZ1、DZ2用来稳定输出幅度。9.7LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路的选频网络由电感和电容组成。LC正弦波振荡电路用于产生频率

6、高于1MHz的正弦波信号。LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路、电容三点式LC振荡电路三种。9.7.1LC选频放大电路LC并联谐振回路等效损耗电阻并联谐振回路的频率响应9.7.2变压器反馈式LC振荡电路电路的组成及起振条件改变LC电路的参数L或C，可改变振荡频率反馈量基本由变压器的变比决定。选用gm较大的管子、增加M或增加N2，都可使电路易于起振。反馈电压取自电感，电感对高次谐波阻抗大，输出波形差。管子进入非线性区，波形出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。振荡的建立与稳定当电源VDD接通时，由于电路中存在噪声或扰

7、动，经放大与选频循环往复，振荡就逐步建立起来。开始时，VGS=0，gm较大，AVFV＞1，易于起振，随着幅度的不断增长，VGS增加，工作点下移，gm值减小，AVFV=1，振荡趋于稳定。9.7.3三端式LC振荡电路三端式振荡电路的组成原则三端式电路就是晶体管的三个极分别与振荡回路的三个端点相接的振荡电路。+Vi--Vo+X1X2X3I当LC回路处于谐振时，其等效阻抗呈纯阻性质，放大器Vo与Vi反相，A=，为了满足相位平衡条件，F=。谐振电路组成原则：X1与X2性质相同，X3和它们的性质相反。电感三点式振荡电路改变电容C即可改变振荡频率。改变抽头

8、的位置即可改变反馈量，从而保证幅度条件能得到满足。反馈电压取自电感，电感对高次谐波阻抗大，输出波形差。电容三