第23讲 正弦波振荡电路

模电PPT

第二十三讲 正弦波振荡电路

模电PPT

第二十三讲 正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路

模电PPT

一、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信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电 路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。

在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈：X o X i X o '

由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最 终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。

模电PPT

1. 正弦波振荡的条件一旦产生稳定的振荡，则 电路的输出量自维持，即 X o AFX o AF 1 AF 1 A F 2 n π 起振条件： A F

幅值平衡条件 相位平衡条件 1

要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0,且在 合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程， 即满足起振条件。

模电PPT

2. 起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？ AF 1

X X

o

F

A

A F

o

稳定的 振幅

非线性环节 的必要性！F

A

o

X f (X i)

模电PPT

3. 基本组成部分1) 放大电路：放大作用 2) 正反馈网络：满足相位条件 3) 选频网络：确定f0,保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节(稳幅环节):稳幅

常合二为一

4、分析方法1) 是否存在主要组成部分； 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是 否可能正常传递，没有被短路或断路； 3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0,是否可能振荡 ； 4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。

模电PPT

相位条件的判断方法：瞬时极性法 Ui

极性？

在多数正弦波振荡电路 中，输出量、净输入量和 反馈量均为电压量。

断开反馈，在断开处给放大电路加 f=f0的信号Ui,且规 定其极性，然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不 可能产生自激振荡。

模电PPT

5. 分类常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路：几百千赫以下 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫~几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定

模电PPT

二、RC 正弦波振荡电路1. RC串并联选频网络低频段. Uf . I . Uo

f 0,U f 0, F 90

高频段 在频率从0~∞ 中必有一个频率 f0,φF=0º 。

. I . Uo . Uf f ,U f 0, F 90

模电PPT

RC串并联选频网络的频率响应 Uf F Uo R∥ R 1 j C 1 j C 1 j C

+R∥

F

1 3 j( RC 1

RC

)

令 f0

1 2 π RC

,则 F 3 j(

1 f f0

f0 f )

当 f=f0时，不但φ=0,且

F

最大，为1/3。

模电PPT

2. 电路组成不符合相位条件 不符合幅值条件

1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？输入电阻小、输出 电阻大，影响f0 可引入电压串联负反馈，使 电压放大倍数大于3,且Ri大、 Ro小，对f0影响小

应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。

模电PPT

3. RC桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)用同相比例运算电路作放大电路。

R f 2 R1

因同相比例运算电路有非常好的线 性度，故R或Rf可用热敏电阻，或加 二极管作为非线性环节。

文氏桥振荡 器的特点？

模电PPT

频率可调的文氏桥振荡器

改变电容以粗调，改变电 位器滑动端以微调。 加稳压管可以限制输出电 压的峰-峰值。同轴 电位器

模电PPT

讨论一：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路

模电PPT

讨论二：判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗？RC 双T选频网络 RC 移项式电路

Ui

1) RC 移相电路有几级才可能产 生正弦波振荡？(3级) 2) 若R 和C 互换呢？(3级)

选频网络和正反馈 网络是两个网络。

模电PPT

三、LC 正弦波振荡电路1. LC并联网络的选频特性理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且 阻抗无穷大。谐振频率为f0 1 2π LC

在损耗较小时，品质因数及谐振频率Q 1 R L C ,f0

1 2π LC

损耗

在f=f0时，电容和电感中电流各约为多少？网络的电 阻为多少？