模拟电子技术基础第10章 正弦波振荡电路.pdf

《模拟电子技术基础第10章 正弦波振荡电路.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第10章正弦波振荡电路第1010章正弦波振荡电路10—1正弦波振荡的基本概念10—2RC正弦波振荡电路10—3LC正弦波振荡电路10—4石英晶体振荡器1第10章正弦波振荡电路10－1正弦波振荡的基本概念10－1－1　产生正弦波振荡的条件一般采用正反馈方法正弦波振荡，其方框图如图10－1所示。它由一个放大器（Ȧ）和反馈网络（Ḟ）组成。1放大电路2反馈网络图10-1由放大到振荡的示意框图2U̇s第10章正弦波振荡电路U̇=ȦU̇̇=̇̇当K接在1端时，oi；再将K接到2端，UfFUo，要维持U̇不变

2、则必须使U̇=U̇。ofi所以，要维持等幅振荡的平衡条件为　　　　ȦḞ=1（U̇=ḞU̇=ȦḞU̇）foi产生自激振荡的两个平衡条件：相位平衡条件：　∠ȦḞ=ϕ+ϕ=±2nπAF即反馈电压的相位与所需输入电压的相位相同（形成正反馈）3第10章正弦波振荡电路振幅平衡条件：ȦḞ=1即反馈电压与所需输入电压相等当ȦḞ>1时，反馈电压大于所需输入电压，输出为增幅振荡；当ȦḞ<1时，反馈电压小于所需输入电压，输出为减幅振荡。4第10章正弦波振荡电路10－1－2　　振荡电路的组成及起振条

3、件正弦波振荡电路由放大电路和反馈网络组成。要获得频谱纯度高、幅度稳定的振荡，电路中必须包含有选频网络和稳幅环节。由R、C元件组成的选频网络称为RC正弦波振荡电路。由L、C元件组成的选频网络称为LC正弦波振荡电路实际电路的起振是由于电路中的微小的电扰动引起的。如图10-2所示电路中。微小的电扰动→LC选频→反馈回输入端→放大（U̇F>U̇i,即ȦḞ>1）→电扰动↑→此时振荡器为增幅振荡，直到平衡状态。5第10章正弦波振荡电路6第10章正弦波振荡电路10-2RC正弦波振荡电路产生振荡频率较低，一般在几

4、百千赫以下。其电路有文氏电桥振荡器和RC移相振荡器等。10-2-1文氏电桥振荡电路由RC串并联电路和放大器组成。一、RC串并联选频电路电路如图10-3所示。电压传输系数表达式为：R1̇U̇21+jϖRC1式中ϖ0=F===RCU̇11R⎛ϖϖ⎞R++3+j⎜−0⎟jϖC1+jϖRC⎜⎝ϖϖ⎟⎠07第10章正弦波振荡电路8第10章正弦波振荡电路1Ḟ=幅频特性：22⎛ϖϖ0⎞3+⎜−⎟⎜ϖϖ⎟⎝0⎠ϖϖ0−相频特性：ϕ−1ϖϖF=−tg03111当时ϖ=ϖ0=RC时，Ḟmax=，ϕF=0。电路对ϖ0=

5、3RC的信号有选择作用，即电路对ϖ0信号引起的相移为零，且输出最大。频率特性如图10-4所示。9第10章正弦波振荡电路二、文氏电桥振荡电路电路如图10-5所示。10第10章正弦波振荡电路1．振荡频率fosc集成运放接成同相放大器，相移为零。只有当振荡频率fosc=fo时，RC串并联网络才为零相移。所以文氏电桥振荡器1的振荡频率为：fosc=fo=2πRC2．起振条件1在f=fo时，Ḟ=。而起振为ȦḞ>1，所以必须满足max3Ȧ>3。这里Ȧ为负反馈网络的闭环增益，在深度负反馈11R+RRȦ≈

6、121时，，而==1+>3，所以必须满足FFR2R2振荡电路才R>2R能起振。1211第10章正弦波振荡电路3．振荡幅度的稳定R1、R2构成负反馈起稳定输出幅度的作用。若用负温度系数热敏电阻替换R1；正温度系数热敏电阻替换R2，稳幅效果会更好。稳幅过程：温度↑→Uo↑→Uf↑→负反馈↑→Uo↓文氏桥振荡电路的优点：频率易调，波形较好。缺点：要求放大器Ri高，Ro低。适用场合：适用于频率可调的音频信号发生器。12第10章正弦波振荡电路10-2-2移相式振荡电路由RC移相电路和放大器组成。一、RC移相电路

7、图10-6(a)为超前移相电路，图10-6(b)为滞后移相电路图(a)的传输系数为：ϖjU̇RϖḞ=2==0U̇1ϖ1R+1+jjϖCϖ0式中1ϖ=0RC13第10章正弦波振荡电路ϖϖ�幅频特性：Ḟ=02⎛ϖ⎞1+⎜⎟⎜⎟ϖ⎝0⎠�相频特性：π−1ϖϕ=−tgF2ϖ0图(b)可同理求得。二、移相式振荡电路如图10-7所示，运放（或放大器）为反相，则移相电路必须提供1800相移，而一节RC电路提供的相移小于900（达900时，输出已趋于0），因此至小三节RC电路才能提供1800相移14第10章正弦波

8、振荡电路1f=图(a)、(b)的振荡频率为：osc2π6RCRF图(a)、(b)的起振条件分别为：>29；β>29R15第10章正弦波振荡电路图(a)常画成：移相式优点：电路简单，经济方便。缺点：波形较差，调频不便，不够稳定。适用范围：用于固定频率，要求不高的场合。16第10章正弦波振荡电路三、双T选频网络振荡电路图10-8(a)是双T选频网络，(b)为其频率特性。图10-9为由运放和双T选频网络构成的振荡电路。17第10章正弦波振荡电路1振荡频率为：f