《模拟电子》课程PPT教学课件：第九章 信号产生电路

9信号产生电路 91正弦波振荡电路的振荡条件√ 92RC正弦波振荡电路√ 93LC正弦波振荡电路X 9,4非正弦波振荡电路√ 295集成函数发生器8038简介X 特点:无输入n,自动产生输出vn(正弦、方波、三角波) →正反馈的自激振荡

9 信号产生电路 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件  9.2 RC正弦波振荡电路  9.3 LC正弦波振荡电路  *9.4 非正弦波振荡电路  *9.5 集成函数发生器8038简介  特点：无输入vi，自动产生输出vo(正弦、方波、三角波)  正反馈的自激振荡

91正弦波振荡电路的振荡条件 1.振荡条件 2.振荡电路的方框图 3.起振和稳幅 振荡电路基本组成部分 HOM 2

2 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件 1. 振荡条件 3. 起振和稳幅 4. 振荡电路基本组成部分 2. 振荡电路的方框图

1.振荡条件 负反馈 正反馈 F F 比较环节 X=X-X X=X+X A 闭环增益 1+AF AF 振荡 AF=-1 AF=1 条件 qn+p1=180°(2n丌+x)(gn+q=09(2nx) 起振条件F21 HOM

3 1. 振荡条件 负 反 馈 Xf F Xo A Xi Xid – + 正 反 馈 Xf F Xo A Xi Xid + + 比较环节 X id X i X f      X id X i X f      闭环增益 AF A A       1 F AF A A       1 F 振荡 条件 AF  1   AF  1   AF  1   180 (2 ) a f   n   AF  1   0 (2 )  a  f   n 起振条件 AF  1  

2.振荡电路的方框图Ax 特点:闭合环路,无输入,有输出 如何分析? 若环路增益AF=1,则Xr=X Xe 去掉X,闭合环路, ⅹ仍有稳定的输出,形成振荡。 振荡平衡条件: AF=1 振幅平衡条件 AF=1 2个问题? 9+g1=09(2nz)相位平衡条件 如何自行建立振荡(起振)?AF≥1 ●如何保证输出信号频率? →应有选频网络∫RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 HOM 4

4 2. 振荡电路的方框图 Xf Xo A Xid F 特点：闭合环路，无输入，有输出。 如何分析？ Xf Xo A Xid F X a  若环路增益 AF  1   Xf Xa ，则    去掉 X a，闭合环路， Xf Xo A Xid F Xo  仍有稳定的输出，形成振荡。 振荡平衡条件： AF  1   AF  1   0 (2 )  a  f   n 振幅平衡条件 2个问题？ 相位平衡条件  如何自行建立振荡（起振）？ AF  1    如何保证输出信号频率？  应有选频网络 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路

3.起振和稳幅 d 起振原因:电路器件内部噪声 电源接通时的阶跃 X 起振条件:rAF>1 qn+qr=0°(2n7) 噪声中,满足相位平衡条件的某一频率a的噪声信号被 放大,成为振荡电路的输出信号 稳幅:当输出信号幅值增加到一定程度时,就要限制它继续 增加,否则波形将出现失真。 稳幅的作用就是,当输出信号幅值增加到一定程度时, 使振幅条件从AF>1回到AF=1。 OM

5 3. 起振和稳幅 起振原因：电路器件内部噪声 Xf Xo A Xid F 电源接通时的阶跃 起振条件： AF  1 0 (2 )  a  f   n 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。 稳幅 ： 当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续 增加，否则波形将出现失真。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时， 使振幅条件从 A F  1 回到 AF  1

4.振荡电路基本组成部分 放大电路(包括负反馈放大电路) 反馈网络(构成正反馈的) 选频网络(选择满足相位平衡条件的一个频率) 稳幅环节 X F HOM end國心

6 4. 振荡电路基本组成部分 Xf Xo A Xid F 4放大电路（包括负反馈放大电路） 4反馈网络（构成正反馈的） 4选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率） 4稳幅环节 end

92RC正弦波振荡电路 1.电路组成 2.RC串并联选频网络的选频特性 3.振荡电路工作原理 4.稳幅措施 HOM 7

7 9.2 RC正弦波振荡电路 1. 电路组成 2. RC串并联选频网络的选频特性 3. 振荡电路工作原理 4. 稳幅措施

电路组成正反馈? 图921RC桥式振荡电路 特点:文氏电桥 分析: 满足相位平衡条件? G(+)1+)x qn+q=0°(2n7) 构成正反馈? Z2 RIl CEV ●满足振幅平衡条件? 电压串联 AF=1(AF>1) 负反馈 关键: RC串并联网络的频率响应—选频特性? HOM 8

8 1. 电路组成 图9.2.1 RC 桥式振荡电路 特点：文氏电桥 分析：  满足相位平衡条件？ 0 (2 )  a  f   n 构成正反馈？  满足振幅平衡条件？ AF  1 (AF  1)  (+) (+) (+) (+) 电压串联 负反馈 (+) 正反馈？ 关键： RC串并联网络的频率响应 —— 选频特性 ？

2.RC串并联选频网络的选频特性 求反馈系数的频率响应 1+srC Z,=R+ F1(S)= Vr(s) 2 1。(s)z1+Z2 R/sC R z,=R∥ sC R+1/sc 1+sRC R Fy(S) 1+srC SRO 1+sRC + R 1+3sRC +(sRC)2 R C 1+SRC C 又s=ja且令 RC RIC 3+j HOM 9

9 2. RC串并联选频网络的选频特性 求反馈系数的频率响应 1 2 2 o f ( ) ( ) ( ) Z Z Z V s V s F s V    sC sRC sC Z R     1 1 1 sRC R R sC R sC sC Z R      1/ 1 1 / // 2 sRC R sC sRC sRC R F s V      1 1 1 ( ) 2 1 3sRC (sRC) sRC    又 s  j 且令 RC 1 0  则： 3 j( ) 1 0 0       FV  

2.RC串并联选频网络的选频特性 F 十 02 3+j 0 0.1 RC 0.1 10 a 90 arct 当a=00=m或∫=f0 RC 2TRC 0.1 10 幅频响应有最大值F_=1 相频响应a1=0 HOM 0

10 2. RC串并联选频网络的选频特性 3 j( ) 1 0 0     FV  0 2 0 2 3 ( ) 1     FV  3 ( ) arctg 0 0 f      RC1 当   0  RC f f 21 或  0  幅频响应有最大值 31 FVmax  相频响应 0  f 