模拟电子技术 第7章 信号产生电路 正弦波振荡电路 7,1,1正弦波振荡电路的工作原理 7,1.2RC正弦振荡 7,1.3LC正弦振荡
信号产生电路 第 7 章 7.1 正弦波振荡电路 7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 7.1.2 RC 正弦振荡 7.1.3 LC 正弦振荡 引 言
模拟电子技术 第7章信号产生电路 信号产生电路（振荡器一Oscillators) 分类： RC振荡器(1kHz~数百kHz) 正弦波振荡 LC振荡器（几百kHz以上） 石英晶体振荡器（频率稳定度高） 非正弦波振荡：方波、三角波、锯齿波等 7 主要性 输出信号的幅度准确稳定 要求能： 输出信号的频率准确稳定
信号产生电路(振荡器—Oscillators) 分类： 正弦波振荡 非正弦波振荡： RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 方波、三角波、锯齿波等 主要性 要求能： 输出信号的幅度准确稳定 输出信号的频率准确稳定 引 言 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 7.1.1正弦波振荡电路的工作原理 振荡条件 一、振荡条件 0· 放大器 Au= 0 反馈网络 在 AF=1 A=1 振幅平衡条件 PAF=Pa+Pr =2nT 相位平衡条件 n=0,1,2,…
7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 一、振荡条件 放大器 反馈网络 Ui • Au • Fu • Uo • Uf • RL 微弱的电扰动中，某一频 率成分通过正反馈逐渐放 大，则产生正弦振荡。 ; i o U U Au = • • • ; o f U U Fu = • • • = 1 Au Fu • • — 振幅平衡条件 AF = A + F = 2nπ — 相位平衡条件 n = 0, 1, 2, Au Fu = 1 • • 振荡条件 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 二、起振条件 放大器 起振条件 AF>1 PAF=2n元 反馈网络 uouo AF>1 1/Eu Au Fu<1 Uo4 Au u Uo3 Fu= Au=1/F Ho 0 Ui3 U 起振
二、起振条件 起振条件 i o u u Au = o f u u Fu = AF = 2nπ 放大器 Au 反馈网络 Fu Uo Uf Ui 1/Fu Au = 1/Fu O ui uo Au uo Au Fu > 1 AuFu < 1 Ui1 Uo1 Uf1 Ui2 Uo2 Uf2 Ui3 Uo3 Uf2 Ui4 Uo4 ufuf 起振 稳幅 AF 1 • • 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 三、电路的组成和起振的判断 短魔：上敬资费腾丝} 2. 满足振荡条件 3.选频率网络一实现单一频率的振荡 4.稳幅环节一使振荡稳定、波形好 U 放大器 选频 放大器 选频正 反馈网络 U 正反馈 网络 7 判断：1.检查电路组成 2.“Q”是否合适 3.是否满足起振条件
三、电路的组成和起振的判断 1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu 3. 选频率网络—实现单一频率的振荡 4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好 满足振荡条件 组成: 放大器 选频正 反馈网络 Uo Uf Ui 选频 放大器 正反馈 网络 Uo Uf Ui 判断: 1. 检查电路组成 2.“Q”是否合适 3. 是否满足起振条件 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 7.1.2RC正弦振荡 一、RC桥式振荡电路 1.RC串并联选频网络 式中：o=1/RC 1 /9+(o10-01o)2 、7 01/00-0/0 r=-arctan 3 90°1 当0=0时 |Fm=13 0 0 -90° p=0°
) j 1 ( // j 1 j C 1 // 1 2 ω C R ω C R ω R U U Fu + + = = • • • 7.1.2 RC 正弦振荡 一、RC 桥式振荡电路 ) 1 3 j( 1 ωRC + ωRC − = 3 j( ) 1 0 0 ω ω ω ω + − = 3 / / arctan ω ω0 ω0 ω F − = − 0 Fu . 3 1 0 90 f −90 2 0 0 9 ( / / ) 1 + − Fu = • 1. RC 串并联选频网络 式中: 0 = 1/RC 当 = 0 时 Fu= 1/3 . = 0º 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 2.RC桥氏振荡电路 1)组成： 2)电路： PF=0 同相 放大器 pA=2nπ 3)振荡频率 fo= 2πRC 4)振荡条件 4>1问=号 4>3 应使： R/R1>2R>2R R不能太大，否则 正弦波将变成方波
2. RC 桥氏振荡电路 A = 2n F = 0º AF = 2n 2) 电路： 3)振荡频率 RC f = 2 1 0 4)振荡条件 Rf R1 2 Rf 2R1 Rf 不能太大，否则 正弦波将变成方波 应使： 同相 放大器 Au Fu 1 • • 3 1 F = • A 3 • 1) 组成： 8 C R1 Rf R Ui Uo C R Uf • • • 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 5)稳幅措施 为使电A,为非线性，起振时，应使A,>3,稳幅后A,=3。 4.3k 二极管稳幅 1 f= 2πRC 22 kO ∞ f6=1.94kHz 6.2k2 12.4k2>R2>8.1k2 8.2k2 0.01uF0.01F8.2kn9 起振时信号小，二极管电阻大Am≈1+(R2+R3)R1>3 R2>2R1-R3 起振后二极管电阻逐渐减小，A≈1+R/R1=3 为使失真小：R2<2R
5)稳幅措施 热敏电阻稳幅 8 C R1 Rf U i R Uo C R Uf 为使电 Au 为非线性，起振时，应使Au > 3，稳幅后 Au = 3。 正温度系数 负温度系数 T →Rf → Auf = (1+ Rf / R1 ) 二极管稳幅 R1 8 R2 Uo V1 V2 R3 12.4 k > R2 > 8.1 k 起振时信号小，二极管电阻大 Au 1 + (R2+ R3 )/R1 > 3 R2 > 2R1 − R3 起振后二极管电阻逐渐减小， Au 1 + R2 /R1 = 3 为使失真小： R2 < 2R1 f0 = 1.94 kHz RC f = 2 1 0 8.2 k 6.2 k 22 k 4.3 k 8.2 k 0.01 F 0.01 F 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 二、RC移相式振荡电路 一节RC环节 移相→90° 二节RC环节 > 移相→180° R中R中 三节RC环节 移相→270° 对于f0= 2π√6RC的信号， pe=180° p4=-180°∴.p4F=0 一满足相位平衡条件 优点：结构简单 缺点：选频特性差，输出波形差
二、RC 移相式振荡电路 8 C R Rf R Uo C R C 一节 RC 环节 移相 → 90 二节 RC 环节 移相 → 180 三节 RC 环节 移相 → 270 RC f 2π 6 1 对于 0 = 的信号， = 180 F = −180 A AF = 0 — 满足相位平衡条件 优点：结构简单 缺点：选频特性差，输出波形差 第 7 章 信号产生电路
模拟电子技术 第7章信号产生电路 7.1.3LC振荡电路 类变密馈式振魂感驿点 (一)LC并联回路的特性 L/rC Z≈ L的等 oL 效损耗 1+i 1 电阻 1.谐振频率f术 1 00= f0= 2π√LC 2.谐振阻抗乙乙，=C z0=0wnL= /0C 3.回路品质因数0Q=L=1=1
7.1.3 LC 振荡电路 一、变压器反馈式 类型：变压器反馈式LC 、振荡电路 电感三点式、 电容三点式 L r C Is . L 的等 效损耗 电阻 ( j ) j 1 ( j ) j 1 r ωL ωC r ωL ωC Z + + + = ) 1 1 j( / r r C L L rC + − 1. 谐振频率 f0 1 0 ， LC ω = LC f 2π 1 0 = 2. 谐振阻抗 Z0 rC Z = L 0 3. 回路品质因数 Q C L r rω C r ω L Q 1 1 0 0 = = = ω C Q Z Qω L 0 0 = 0 = (一) LC 并联回路的特性 Z 第 7 章 信号产生电路