信號產生電路自激振蕩

信號產生電路自激振蕩.第一頁，共42頁。第六章信號產生電路第二頁，共42頁。正弦波振蕩電路自激振蕩RC振蕩LC振蕩石英晶體振蕩選頻特性穩(wěn)幅措施變壓器反饋式LC振蕩LC并聯(lián)諧振回路三點式LC振蕩第三頁，共42頁。自激振蕩基本放大電路Ao反饋電路F+–改成正反饋正反饋電路才能產生自激振蕩產生自激振蕩的條件第四頁，共42頁。如果：k閉合,去掉仍有信號輸出?；痉糯箅娐稟o反饋電路F++k第五頁，共42頁?；痉糯箅娐稟o反饋電路F反饋信號代替了放大電路的輸入信號自激振蕩條件第六頁，共42頁。自激振蕩的正弦波頻率必須一定，也就是說在放大、反饋回路中應該有選頻作用，將不要的頻率抑制。所以將放大倍數(shù)和反饋系數(shù)寫成：第七頁，共42頁。自激振蕩的條件：自激振蕩條件可以寫成：（1）振幅條件：（2）相位條件：n是整數(shù)相位條件意味著振蕩電路是正反饋，振幅條件可以通過調整放大電路的放大倍數(shù)達到。第八頁，共42頁。起振條件和穩(wěn)幅原理起振條件：結果：產生增幅振蕩（略大于）穩(wěn)幅過程：起振時，穩(wěn)定振蕩時，1、被動：器件非線性2、主動：在反饋網絡中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以調節(jié)放大電路的增益穩(wěn)幅措施：起振過程Xdof基本放大器A反饋網絡FXX第九頁，共42頁。1.放大電路2.正反饋網絡3.選頻網絡——只對一個頻率滿足振蕩條件，從而獲得單一頻率的正弦波輸出。

常用的選頻網絡有RC選頻和LC選頻4.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——使電路易于起振又能穩(wěn)定振蕩，波形失真小。正弦波振蕩器的一般組成第十頁，共42頁。_++RFuoRCRCR1RC振蕩電路RC選頻網絡同相比例運算電路第十一頁，共42頁。2.RC振蕩電路用RC電路構成選頻網絡的振蕩電路即所謂的RC振蕩電路，可選用的RC選頻網絡有多種，這里只介紹文氏橋選頻電路。R1C1R2C2iUoU第十二頁，共42頁。文氏橋選頻電路)1()1(112211221CRCRjCCRRUUioww-+++=R1C1R2C2iUoU時，相移為0。1221w1CRCR=w當?shù)谑?，?2頁。如果：R1=R2=R，C1=C2=C，則：1221w1CRCR=w21211CCRR=w01CR=w0)1()1(112211221CRCRjCCRRUUioww-+++=13=文氏橋選頻電路)1(31CRCRjww-+=w=wo時第十四頁，共42頁。文氏橋選頻電路)(3100ffffjUUio-+=傳遞函數(shù)：2002)(31ffffUUio-+=幅頻特性：相頻特性：如果：R1=R2=R，C1=C2=Cf+90–90ff0UUio)1(31CRCRjww-+=第十五頁，共42頁。用運放組成的RC振蕩器：只有在f0處才滿足相位條件：因為：AF=131=F1fF+=RRAfF2RR=uo_++RFRCRCRfA=3uouo3A=3同相放大器文氏橋選頻電路輸出正弦波頻率：第十六頁，共42頁。例題:R=1k，C=0.1F，Rf=10k。RF為多大時才能起振？振蕩頻率f0=？Hzuo_++RFRCRCRfAF=1，31=F1fF+=RRAA=3=210=20k=1592Hz起振條件：fF2RR=第十七頁，共42頁。采用非線性元件負溫系數(shù)熱敏元件熱敏電阻起振時，即熱敏電阻的作用穩(wěn)幅RC振蕩電路正弦波振蕩電路2.穩(wěn)幅措施_++RTRCRCRfTuo第十八頁，共42頁。能自行啟動的電路2RF1+RF2略大于2Rf,隨著uo的增加，RF2逐漸被短接，A自動下降，輸出自動被穩(wěn)定于某一幅值。將RF分為二個：RF1

和RF2，

RF2并聯(lián)二極管_++RF1RCCRfRF2D1D2R第十九頁，共42頁。K：雙聯(lián)波段開關，切換R，用于粗調振蕩頻率。C：雙聯(lián)可調電容，改變C，用于細調振蕩頻率。振蕩頻率的調節(jié)：_++RFuoRCCRfKKR1R1R2R2R3R3振蕩頻率：第二十頁，共42頁。電子琴的振蕩電路：_++RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R22112CRR=0f2121RRF+=12345176功率放大器使R2>>R121F1fF2RRA+=F1R+2AF1可調A2RF1+RF2Rf第二十一頁，共42頁。RC振蕩電路適用于低頻LC振蕩電路適用于高頻第二十二頁，共42頁。LC振蕩電路LC振蕩電路的選頻電路由電感和電容構成，可以產生高頻振蕩。由于高頻運放價格較高，所以一般用分立元件組成放大電路。本節(jié)只對LC振蕩電路做一簡單介紹，重點掌握相位條件的判別。第二十三頁，共42頁。一.LC并聯(lián)諧振回路的選頻特性諧振時回路電流比總電流大的多，電感與電容的無功功率互相補償，電路呈阻性。R為電感和回路中的損耗電阻當時，并聯(lián)諧振。諧振時，電路呈阻性第二十四頁，共42頁。

Q為諧振回路的品質因數(shù)，Q值越大，曲線越陡越窄，選頻特性越好。諧振時LC并聯(lián)諧振電路相當一個電阻。

幅頻特性曲線LC振蕩電路1.LC并聯(lián)諧振回路正弦波振蕩電路Z0為并聯(lián)諧振阻抗Exit第二十五頁，共42頁。1234初級線圈次級線圈同名端1234+–+–

在LC振蕩器中，反饋信號通過互感線圈引出二.互感線圈的極性判別第二十六頁，共42頁。判斷是否是滿足相位條件——正反饋

斷開反饋到放大器的輸入端點，假設在輸入端加入一正極性的信號，用瞬時極性法判定反饋信號的極性。若反饋信號與輸入信號同相，則滿足相位條件；否則不滿足。(+)(-)(+)(+)第二十七頁，共42頁。FAu+UCCCC1LRLRB1RB2LiRECEui+-uf-+ib第二十八頁，共42頁。++–+正反饋振蕩頻率:–+UCCCC1Luo滿足相位平衡條件LC正弦波振蕩器舉例2.變壓器反饋式LC振蕩電路LC振蕩電路正弦波振蕩電路Exit第二十九頁，共42頁。LC并聯(lián)諧振電路構成選頻網絡A.若中間點交流接地，則首端與尾端相位相反。原理：電容三點式電感三點式

中間端的瞬時電位一定在首、尾端電位之間。三點的相位關系B.若首端或尾端交流接地，則其他兩端相位相同。3.三點式LC振蕩電路LC振蕩電路正弦波振蕩電路Exit第三十頁，共42頁。3.三點式LC振蕩器(1)電感三點式LC振蕩電路振蕩頻率：LC振蕩電路正弦波振蕩電路Exit第三十一頁，共42頁。(2)電容三點式LC振蕩電路振蕩頻率：3.三點式LC振蕩器LC振蕩電路正弦波振蕩電路Exit第三十二頁，共42頁。

例：試判斷下圖所示三點式振蕩電路是否滿足相位平衡條件。(a)(b)3.三點式LC振蕩器LC振蕩電路正弦波振蕩電路Exit第三十三頁，共42頁。–+UCCC1C2+–ubeube增加正反饋–++–第三十四頁，共42頁。3．正弦波振蕩電路主要有RC振蕩電路和LC振蕩電路兩種。RC振蕩電路主要用于中低頻場合，LC振蕩電路主要用于高頻場合。1．正弦波振蕩的條件：┃AF┃=1（振幅條件）

（相位條件）2.正弦波振蕩電路由放大器、反饋網絡、選頻網絡和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)構成。1.內容小結第三十五頁，共42頁。不滿足滿足試判斷以下各圖所示是否滿足自激振蕩的相位條件第三十六頁，共42頁。（+）（+）（–）（+）（–）滿足第