第8章波形的发生和信号的转换.ppt

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1、第八章波形的发生和信号的转换（6学时）第一节正弦波振荡电路第二节电压比较器第三节非正弦波发生电路第四节利用集成运放实现的信号转换电路第五节锁相环及其在信号转换电路中的应用（了解重点掌握：利用正弦波振荡条件及分析方法能够分析讨论RC、LC振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路的有关问题（如是否可能振荡，振荡频率等），掌握电压比较器、非正弦波发生电路的工作原理。1基本放大电路A反馈电路F+–8.1正弦波振荡电路

2、正反馈电路能产生自激振荡正弦波振荡电路是在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡产生正弦波输出的电路。则去掉如果：仍有信号输出。改成正反馈8.1.1概述2一.产生正弦

3、波振荡的条件所以振荡条件为：引入正反馈正反馈足够强，输入信号为0时仍有信号输出，产生自激振荡基本放大电路A反馈电路F则去掉输入信号仍有信号输出。3要获得一定频率的正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：振幅平衡条件相位平衡条件自激振荡的条件：因为：所以，自激振荡条件也可以写成：n是整数相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。问题：如何起振？如何稳幅？4起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？稳定的振幅要产生正弦波振荡，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

4、条件。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。51．振荡电路无须输入信号就能起振，起振的信号源来自电路器件内部噪声；2．电路器件的内部噪声不是单一频率，但振荡电路中的选频网络，只使噪声中某一频率f0满足相位平衡条件，形成正反馈，成为振荡电路的输出信号；而其它频率的信号，则不满足相位平衡条件，逐渐被抑制掉;3.振荡电路中的稳幅环节，将限制输出信号幅度的无限增长，当输出信号达到一定值后，将使其稳定。总结：6正弦波振荡电路的组成：放大电路：能量控制，保证输出信号有一定的幅度；选频网络：确定输出信号为单一频率的正弦波信号；反馈网络：引入正

5、反馈；稳幅环节：使输出信号幅值稳定。选频网络与反馈网络合二为一,稳幅环节用非线性元件实现.判断电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：１．电路是否由四个部分组成：放大、选频、反馈和稳幅;２．放大电路是否能正常工作：静态工作点是否合适，动态信号能不能放大;３．判断电路是否满足相位条件，即是否可能振荡；判断电路是否引入正反馈：利用瞬时极性法;４．判断电路是否满足幅值条件，即是否一定振荡。计算Ａ和Ｆ，是否满足7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的极性若Uf与Ui极性相同，则引回的是正反馈

6、，电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。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？根据选频网络所用元件的不同，分为RC、LC和石英晶体正弦波振荡电路三种类型。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8RC正弦波振荡电路也叫RC桥式正弦波振荡电路或文氏桥振荡电路构成桥路+8.1.2.RC正弦波振荡电路放大电路选频网络正反馈网络-电路可能产生自激振荡9RC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。10RC串并联选频网络的频率响应当f

7、=f0时，不但φ=0，且最大，为1/3。111)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？放大电路的选择应为RC串并联网络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。不满足相位条件不满足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影响小12原因：要提高其振荡频率，必须减小R和C的值，放大器的输出电阻和晶体管的极间电容将影响其选频特性，输出频率不稳定。RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波13振荡频率可

8、调的选频网络例：已知电容的取值分别为0.01μF,0.1μF,1μF,10μF,R=50Ω,RW=10kΩ.求:f0的调节范围.解：双联波段开关，切换C，用于粗调振荡频率。双联可调电阻用于细调振荡频率。14通过调整R或C来调整频率。C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。+ARFuoRCCRKKR1R1R2R2R3R315电子琴振荡电路_+ARF1uoR1CCRD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R2116稳幅措施（利用非线性元件来稳幅）热敏元件：RT(负温度系数)二极管