第六章-正弦波振荡电路ppt课件.ppt

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1、6.1正弦波振荡电路的基本概念6.2RC正弦波振荡电路6.3LC正弦波振荡电路6.4石英晶体振荡器第六章正弦波振荡电路教学目标1、掌握振荡电路和自激振荡电路的振幅平衡条件、相位平衡条件，熟悉振荡电路的组成和分析方法。会用振荡电路起振条件判断电路是否起振。了解表征频率稳定性的主要参数：频率准确度、相对频率准确度的含义。2、了解RC串并联网络频率特性。熟悉文氏桥式正弦波振荡电路组成。掌握振荡频率估算方法。熟悉起振条件，稳幅措施。选学RC移相式正弦波振荡电路组成、起振条件及频率估算方法。教学目标3、了解LC并联回路的频率特性，熟悉变压器反馈式、电感三点式、电容点式

2、及其改进型振荡电路组成、起振条件和频率估算方法。4、了解石英晶体结构和晶体压电效应原理，熟悉石英谐振器电路符号和晶体振荡电路组成。6.1正弦波振荡电路的基本概念正弦波振荡器（Sinusoidaloscillator）是一种不需外加激励信号就能将直流能源转换成具有一定频率、一定幅度的正弦波信号的电路。它在测量、通信、无线电技术、自动控制和热加工、音频、视频设备等领域有着广泛的应用。6.1.1产生自激振荡的条件正弦波振荡电路框图如图6.1.1所示。1．原理框图图6.1.1正弦波振荡电路的框图其中A是放大电路，F是反馈网络。由图可知，产生振荡的基本条件是反馈信号与

3、输入信号大小相等、相位相同。当时，必有2．振荡平衡条件(1)振幅平衡条件（Amplitudeequilibriumcondition）∣∣=1称为振荡电路产生振荡时的振幅平衡条件，即放大倍数与反馈系数乘积的模为1。它表示反馈信号与原输入信号的幅度相等。(2)相位平衡条件（Phaseequilibriumcondition）(n=0,1,2,3…)称为振荡电路产生振荡时的相位平衡条件，即放大电路的相移与反馈网络的相移之和为2nπ，引入的反馈为正反馈，反馈端信号与输入端信号同相。设，则得得到振荡的两个条件：6.1.2振荡电路的起振与稳幅1．起振条件振荡的平衡条件

4、是指振荡电路已进入振荡的稳定状态而言的，为使电路接通直流电源后能自动起振，必须满足振幅起振条件和相位起振条件：(1)振幅起振条件：幅度上，即∣∣(2)相位起振条件：反馈电压与输入电压同相，即（n=0,1,2,3……）2．起振稳幅过程当振荡电路接通电源时，电路中就会产生微小的不规则的噪声和电源刚接通时的冲击信号，它们包含从低频到甚高频的各种频率的谐波成分，其中必有一种频率信号f0能满足相位平衡条件。若又满足∣∣的条件，则振荡电路起振。起振后，振荡幅度迅速增大,使放大器工作于非线性区,致使放大倍数∣∣下降，直到∣∣,振荡(幅度)进入稳定状态。6.1.3振荡电路的

5、组成与分析方法一、振荡电路的组成正弦波振荡电路具有能自行起振且输出稳定的振荡信号的特点，一般必须由以下几部分组成。1．放大电路具有信号放大作用，将电源的直流电能转换成交变的振荡能量。2．反馈网络形成正反馈以满足振荡平衡条件。3．选频网络(Frequency-selectivenework)选择某一频率f0的信号满足振荡条件，形成单一频率的振荡。4．稳幅电路(Amblitudestabilitycircuit)使幅度稳定并改善输出波形。常用的有两种稳幅措施，一种是利用振荡管特性的非线性（截止或饱和）实现稳幅，称为内稳幅；另一种是利用外加稳幅电路实现稳幅，称为外

6、稳幅，这时，振荡管工作在线性放大区。二、振荡电路的分析方法对于一个振荡电路，首先要判断它能否产生振荡。对于能振荡的电路，其振荡频率可根据选频网络的参数进行计算。为保证振荡电路的起振，必须根据起振条件来确定电路元器件的参数。判断电路能否产生振荡的步骤如下：(1)检查电路的基本环节，一般振荡电路应具有放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅电路等环节，缺一不可。(2)检查放大电路的静态工作是否合适。(3)检查电路是否引入正反馈，即是否满足相位平衡条件，如不能满足，肯定不能产生振荡。(4)判断电路是否满足振幅起振条件,具体方法是：分别求解电路和，然后判断∣∣是否大于1。

7、三、振荡器的频率稳定性在实际应用中，总希望振荡器频率稳定不变。但由于受环境温度及元件老化等影响，振荡频率或多或少会发生变化。振荡器频率的稳定性指标用频率稳定度和频率准确度来衡量。频率准确度（Frequencyaccuracy）又称频率精度，可用两种方法表示。1.频率准确度（1）绝对频率准确度△f△f是指一定条件下，实际振荡频率与标称频率之间的偏差值，即△f=│f－f0│（2）相对频率准确度相对频率准确度指绝对频率差值△f与标称频率的比值，即△f/f0=│f－f0│/f0(1)频率稳定度（Frequencystability）是指在一定观测时间内，由于各种因素

8、引起振荡频率相对于标称频率变化的程度。(2)根据观察