正弦波振荡电路.ppt
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1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录第五章第五章 正弦波振荡电路正弦波振荡电路5.1 5.1 5.1 5.1 产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件自激振荡自激振荡自激振荡自激振荡 放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。幅值的交流信号的现象。幅值的交流信号的现象。幅值的交流信号的现象。开关合在开关合在开关合在开关合在“1”1”为为为为无反馈放大电路。无反馈放大电路
2、。无反馈放大电路。无反馈放大电路。开关合在开关合在开关合在开关合在“2”2”为为为为有反馈放大电路有反馈放大电路有反馈放大电路有反馈放大电路 开关合在开关合在开关合在开关合在“2”2”时时时时,去掉去掉去掉去掉u ui i 仍有稳定的输出。反馈信号代仍有稳定的输出。反馈信号代仍有稳定的输出。反馈信号代仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。替了放大电路的输入信号。替了放大电路的输入信号。替了放大电路的输入信号。1 1 S SA A2 2F下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.1.1 5.1.1 自激振荡的条件自激振荡的条件(1)(1)幅度条件:幅度条件:幅度条件:幅
3、度条件:(2)(2)相位条件:相位条件:相位条件:相位条件:n n是整数是整数是整数是整数 相位条件相位条件相位条件相位条件意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是正反馈正反馈正反馈正反馈;幅度条件幅度条件幅度条件幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够的反馈量的反馈量的反馈量的反馈量(可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数A A 或反馈系数或反馈系数或反馈系数或反馈系数F F
4、达到达到达到达到)。自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.1.2 5.1.2 正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成(1)(1)放大电路放大电路放大电路放大电路:放大信号放大信号放大信号放大信号(2)(2)反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络:必须是正反馈,反馈信号即是必须是正反馈,反馈信号即是必须是正反馈,反馈信号即是必须是正反馈,反馈信号即是 放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号 (3)(3)选频网络选频网络选频网络选频网络:保证输出为单一频率
5、的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满足即使电路只在某一特定频率下满足即使电路只在某一特定频率下满足即使电路只在某一特定频率下满足 自激振荡条件自激振荡条件自激振荡条件自激振荡条件 (4)(4)稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节:使电路能从使电路能从使电路能从使电路能从 A Au uF F 1 1,过渡到过渡到过渡到过渡到 A Au uF F =1=1,从而达到稳幅振荡。从而达到稳幅振荡。从而达到稳幅振荡。从而达到稳幅振荡。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.1.3 5.1.3 正弦波振荡电路的类型
6、正弦波振荡电路的类型 LCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。RCRC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路:频率稳定度高。石英晶体振荡电路:频率稳定度高。石英晶体振荡电路:频率稳定度高。石英晶体振荡电路:频率稳定度高。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.2 5.2 RCRC正弦波正弦波正弦波正弦波振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路RCRC选频网络选频网络选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络正反
7、馈网络放大电路放大电路放大电路放大电路 用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号u uf f作为输入信号作为输入信号作为输入信号作为输入信号 选出单一频选出单一频选出单一频选出单一频率的信号率的信号率的信号率的信号一、一、一、一、电路结构电路结构电路结构电路结构uf+R+RFR1 C RCuO+同相比例电路同相比例电路同相比例电路同相比例电路选频网络选频网络选频网络选频网络下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二、二、二、二、RCRC串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性传输系数:传输系数:传输系数:传输系数:。R
8、 RC CR RC C。+。式中式中式中式中 :分析可知:仅当分析可知:仅当分析可知:仅当分析可知:仅当 =o o时,时,时,时,U U2 2 U U1 1=1=1 3 3达最大值,达最大值,达最大值,达最大值,且且且且 u u2 2 与与与与 u u1 1 同相同相同相同相 ,即网络具有选频特性即网络具有选频特性即网络具有选频特性即网络具有选频特性,f fOO 决定于决定于决定于决定于RCRC。u1 1u2 2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录振荡频率的调整振荡频率的调整+R RF FR R C CC C u uOO +KKKKR R1 1R R2 2R R3 3R R3
9、3R R2 2R R1 1 改变开关改变开关K的位置可改变选频的位置可改变选频网络的电阻,实现频率粗调;网络的电阻,实现频率粗调;改变电容改变电容C 的大小可实现频率的大小可实现频率的细调。的细调。振荡频率振荡频率下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三、三、三、三、起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件 A Au uF F =1=1,|F F|=1/3|=1/3,则则则则起振条件起振条件起振条件起振条件 A Au uF F 1 1,因为因为因为因为|F F|=1/3|=1/3,则,则,则,
10、则 考虑到起振条件考虑到起振条件AuF 1,一般应选取一般应选取 RF略大略大2R1。如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。由运放构成的由运放构成的由运放构成的由运放构成的RCRC串并联正弦波振荡电路是靠运放通串并联正弦波振荡电路是靠运放通串并联正弦波振荡电路是靠运放通串并联正弦波振荡电路是靠运放通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带
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