第09章信号产生电路27页.ppt
9章 信号产生电路,信号产生电路,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。,正弦波振荡电路的振荡条件,RC正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路,石英晶体振荡电路,正弦波振荡电路的振荡条件,正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。,振荡条件,幅度平衡条件,相位平衡条件,n = 0,1,2,动画,动画11-1,振荡电路的振荡频率f0,振荡频率f0由相位平衡条件决定。,选频网络可设在 中或 中。,选频网络由RC元件或LC元件组成。,正弦波振荡电路只在一个频率下(f0)满足相位平衡条件。,RC正弦波振荡电路,电路原理,(1) 电路的构成,RC 串并联网络是正反馈网络，Rf 和R1为负反馈网络。,RC串并联网络与Rf、R1负反馈支路正好构成一个桥路，称为桥式。,（2）RC串并联选频网络的选频特性,反馈系数,=0=1/RC,或 f = f0 =1/2RC,FVmax=1/3,RC串并联网络的频率特性曲线,当 f=f0 时的反馈系数 与频率f0无关。此时的相角 f =0。即改变频率不会影响反馈系数和相角，在调节谐振频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。,当C1 =C2、R1 =R2时:,(3)振荡的建立与稳定,为满足振荡的幅度条件 =1，所以Af3。加入Rf、R1支路，构成串联电压负反馈。,当电路达到稳定平衡状态时：,(4) 电路的稳幅过程,振荡电路的稳幅作用是靠热敏电阻R1实现的。R1是正温度系数热敏电阻，当输出电压升高，R1上所加的电压升高，即温度升高，R1的阻值增加，负反馈增强，输出幅度下降。反之输出幅度增加。若热敏电阻是负温度系数，应放置在Rf 的位置。,例 1 ：,.试分析D1、D2自动稳幅原理； .估算输出电压V0m；(VD=0.6V) .试画出若R2短路时，输出电压V0的波形； .试画出若R2开路时，输出电压V0的波形；,解：,.稳幅原理,当v0幅值很小时， D1、D2接近开路，R3=2.7K。,当v0幅值较大时， D1或D2导通，R3减小，AV下降。,V0 幅值趋与稳定。,.估算输出电压V0m (VD=0.6V),.若R2短路时,(4). 若R2开路时，输出电压V0的波形,AV3，电路停振， 输出电压V0的波形为,动画11-2,LC正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路的构成与RC正弦波振荡电路相似，包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。,LC并联谐振回路,通常R«L,谐振时：,谐振频率：,品质因素,Q值越大，曲线较陡较窄。,并联谐振时总电流与电感支路电流或电容支路电流之比。,谐振曲线,并联谐振电路的谐振阻抗,输入电流 IS 和 IL 或 IC 的关系,谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。,通常Q»1，所以 ICIL »IS,选频放大电路,变压器反馈LC振荡器,LC并联谐振电路作为三极管的负载，反馈线圈L2与电感线圈相耦合,将反馈信号送入三极管的输入回路。若交换反馈线圈的两个线头，可使反馈极性发生变化。若调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度，使正反馈的幅度条件得以满足。,电感三点式LC振荡器,电感线圈L1和L2是一个线圈，2点是中间抽头。如果设某个瞬间集电极电流减小，线圈上的瞬时极性如图所示。反馈到发射极的极性对地为正，图中三极管是共基极接法，所以使发射结的净输入减小，集电极电流减小，符合正反馈的相位条件。,电感三点式LC振荡器,反馈信号f 与输入信号b 同相，满足相位平衡条件。,三点式LC振荡电路的分析方法： 将谐振回路的阻抗折算到三极管的各个电极之间，如Zbe、Zce、Zcb 。,Zbe是L2、 Zcb是L1、 Zcb是C。可以证明若满足相位平衡条件， Zbe和Zce必须同性质，即同为电容或同为电感，且与Zcb性质相反。,电容三点式LC振荡电路,（a）共基极组态,（b）共发射极组态,例：试判断三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。,两个电路都满足相位平衡条件。,石英晶体振荡电路,石英晶体,电抗-频率响应特性,等效电路,符号,1.当R、L、C支路发生串联谐振时，串联谐振频率为：,2.当R、L、C支路与C0发生并联谐振时，并联谐振频率为：,石英晶体的品质因数很高,石英晶体的振荡频率,石英晶体振荡电路,满足正反馈的条件，为此，石英晶体必须呈电感性才能形成LC并联谐振回路，产生振荡。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。,例：分析下列振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？,
