模电课件-8-波形的发生.ppt

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1、*8.1正弦波振荡电路*8.2电压比较器8.4利用集成运放实现的信号转换电路(自学)8.3非正弦波发生电路第8章波形的发生和信号的转换重点与考点:(1)正弦波振荡的相位平衡条件、幅值平衡条件(2)RC串并联式正弦波振荡电路的工作原理、起振条件、稳幅原理及振荡频率的计算。(3)LC正弦波振荡电路组成原则与判断。(4)单门限电压比较器和滞回比较器的分析8.1正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成二、RC正弦波振荡电路三、LC正弦波振荡电路四、石英晶体正弦波振荡电路本节课的教学目的：1、理解正弦波振荡的条件、电路的组成及各部分的

2、作用；2、掌握文氏桥振荡电路的特点，学会组成文氏桥振荡电路；3、理解各种LC（包括石英晶体）正弦波振荡电路的组成及振荡原理；4、学会判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法。一、正弦波振荡的条件和电路的组成1.正弦波振荡的条件无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈：由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。1.正弦波振荡的条件一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维

3、持，即幅值平衡条件相位平衡条件起振条件：要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f=f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。2.起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？稳定的振幅非线性环节的必要性！3.基本组成部分1)放大电路：放大作用,保证Uo从起振到动态平衡2)正反馈网络：满足相位条件,使Ui=Uf3)选频网络：确定振荡频率f0，保证电路产生正弦波振荡4)非线性环节（稳幅环节）：稳幅1)是否存在主要组成部分；2)放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否可能正常传递，没有被短路或断路；3)是否满

4、足相位条件，即是否存在f0，是否可能振荡；4)是否满足幅值条件，即是否一定振荡。常合二为一4、分析方法相位条件的判断方法：瞬时极性法断开反馈，在断开处给放大电路加f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据Ui的极性→Uo的极性→Uf的极性在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。极性？若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。5.分类常用选频网络所用元件分类。1)RC正弦波振荡电路：几百千赫以下2)LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫3)石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定二、R

5、C正弦波振荡电路1.RC串并联选频网络低频段高频段在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0º。1.RC串并联选频网络的频率响应当f=f0时，不但φ=0，且最大，为1/3。二、RC正弦波振荡电路1)是否可用共射放大电路？2)是否可用共集放大电路？3)是否可用共基放大电路？4)是否可用两级共射放大电路？2.电路组成应为RC串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。不符合相位条件不符合幅值条件输入电阻小、输出电阻大，影响f0可引入电压串联负反馈，使电压放大倍数大于3，且Ri大、Ro小，对f0影

6、响小3.RC桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）用同相比例运算电路作放大电路。因同相比例运算电路有非常好的线性度，故R1或Rf可用热敏电阻，或加二极管作为非线性环节。(3)反馈网络兼做选频网络(1)放大电路（Ri大、Ro小）由运放A、R1、Rf组成同相比例运算电路(2)反馈网络（正反馈）由RC串并联网络组成电路组成工作原理此时若放大电路的电压增益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(1)

7、采用非线性元件稳幅措施热敏元件－Rf负温度系数负温度系数热敏电阻起振时，即热敏电阻的作用稳幅正温度系数热敏电阻(2)采用非线性元件稳幅措施二极管当输出幅值很小时，电流小,二极管动态电阻大,A>3，有利于起振。当输出幅值较大时，电流大,二极管动态电阻小,A随之下降，输出幅值趋于稳定。4.频率可调的文氏桥振荡器改变电容以粗调，改变电位器滑动端以微调。同轴电位器讨论一：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路讨论二：判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗？RC移项式电路1)RC移相电路有几级才可能产生正弦波振荡？2)若R和C互换呢？等效阻抗等效损耗

8、电阻一般有则当时，电路发生谐振。为谐振频率谐振时阻抗最大且为纯阻性其中为品质因数三、LC正弦波振荡电路1.LC并联网络的选频特性当外加信号的角频率等于回路的谐振角频率时，回路发生谐振，此时等小阻抗最大，且为纯阻性；当时，回路的等效电抗呈感性；当时，