第8章 波形发生和信号转换.ppt

《第8章 波形发生和信号转换.ppt》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、模拟电子技术8.1正弦波振荡电路8.2电压比较器8.3非正弦波发生电路第八章波形发生和信号转换8.4信号转换电路8.1正弦波振荡电路正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。一、产生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正弦信号。开关K断开为无反馈放大电路:开关K闭合为正反馈放大电路:则：若环路增益,,即使去掉,仍有信号输出。这时反馈信号代替了放大电路的输入信号

2、。+1.正弦波振荡的条件:振幅条件：相位条件：(n是整数)相位条件:反馈电压与所需要的输入电压相位相同相位条件意味着振荡电路必须是正反馈振幅条件:反馈电压与所需要的输入电压大小相同1）起振条件：2.起振和稳幅问题1：振荡电路无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？问题2：当输出信号幅值增加到一定程度时，会出现什么结果？电路器件内部噪声。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。2）稳幅：输出波形将出现失真。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问题1：

3、振荡电路无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？问题2：当输出信号幅值增加到一定程度时，会出现什么结果？2.起振和稳幅1）起振条件：2）稳幅：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(电路器件内部噪声)(波形将出现失真)3、正弦波振荡电路组成正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。正弦波振荡电路的组成：放大电路:正反馈网络:选频网络:稳幅环节:常用的正弦波振荡器:LC振荡电路RC振荡电路石英晶体振荡电路放大信号保证输出为单一频率的正弦波使电路能从AF>1,过渡AF=1,从

4、而达到稳幅振荡。满足相位条件常合二为一4、正弦波振荡电路分析方法（1）检查电路的几个基本组成部分；（2）电路是否满足相位条件？即电路是否是正反馈，只有满足相位条件才可能产生振荡； （3）电路是否满足幅值条件？在分析正弦振荡电路时，先要判断电路是否振荡，方法为：(a)则不可能振荡；(b)振荡，但输出波形明显失真；(c)产生振荡。振荡稳定后     。此种情况起振容易，振荡稳定，输出波形的失真小.时相移为0。二、RC正弦波振荡电路1.RC选频网络如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：频率特性：)ffff(j3100f-+

5、=U·Uo·在频率f0处,在频率f0处,电压与同相位+90–90fff02.RC正弦波振荡电路放大电路正反馈和选频网络(1)RC选频网络当时:(2)放大电路(3)振荡频率和起振条件:振荡频率:起振条件:f=f0时，由振荡条件知：即:(4)RC振荡电路的稳幅热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。在起振时，满足RF>2R1；即AuF>1。随着振荡幅度的不断加强，uo越大，RF越小，直到RF=2R1时，稳定于AuF=1，振荡稳定。半导体热敏电阻R++∞RFR1CRC–uO–+稳幅过程：uOTRFAu热敏

6、电阻稳幅电路IDUD二极管稳幅电路振荡幅度较小时正向电阻大振荡幅度较大时正向电阻小利用二极管的正向伏安特性的非线性自动稳幅。R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1uf+–稳幅环节带稳幅环节的电路(2)RF分为两部分。在RF1上正反并联两个二极管，它们在输出电压uO的正负半周内分别导通。在起振之初，由于uO幅值很小，尚不足以使二极管导通，正向二极管近于开路,此时，RF>2R1。而后，随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直到RF=2R1，振荡稳定。R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1u

7、f+–在起振之初，由于uO幅值很小，尚不足以使二极管导通，正向二极管近于开路,此时，RF>2R1。随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直到RF=2R1，振荡稳定R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1uf+–二极管稳幅电路Multisim仿真:如果取RF=2R1，输出始终为0，电路不能起振。RF=14KΩR1=6KΩMultisim仿真结果:(a)起振过程输出电压波形(b)稳定振荡输出电压波形(c)未加稳幅时输出电压波形振荡频率的调整:++∞RFRCC–uO–+KKR1R2R3R3R2R1改变开

8、关K的位置可改变选频网络的电阻，实现频率粗调；改变电容C的大小可实现频率的细调。振荡频率RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于1MHz的正弦波。作业：P1955,P19610,P19917电压比较器将一个模拟量输入电压与一个参考电压进行比较，输出只有两种可能的状态：高电平或低电平。比较器中的集成运放一般