模拟电子技术9

信号产生电路信号产生电路正弦波发生电路能产生正弦波输出，它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。正弦波振荡电路的振荡条件RC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路石英晶体振荡电路正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。1FA1FAFAAF=a+f=2nfiaXXXfaXX→100XXXXXXfaaf→振荡条件1faFAFA幅度平衡条件相位平衡条件n=0,1,2．．．→动画动画11-1振荡电路的振荡频率f0振荡频率f0由相位平衡条件决定。选频网络可设在中或中。FA选频网络由RC元件或LC元件组成。低频1HZ~1MHZ高频1MHZ以上正弦波振荡电路只在一个频率下(f0)满足相位平衡条件。RC正弦波振荡电路电路原理(1)电路的构成RC串并联网络是正反馈网络，Rf和R1为负反馈网络。RC串并联网络与Rf、R1负反馈支路正好构成一个桥路，称为桥式。（2）RC串并联选频网络的选频特性212ofZZZVVFVRRCjCjRR11RCRCj131RCjRCjRRCjR1/)/1(1/）（令ω0=1/RC0031jFV)j/1(1CRZ)j/1//(2CRZRCRj1反馈系数0031jFVω=ω0=1/RC或f=f0=1/2πRCFVmax=1/30fRC串并联网络的频率特性曲线当f=f0时的反馈系数与频率f0无关。此时的相角f=0。即改变频率不会影响反馈系数和相角，在调节谐振频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。当C1=C2、R1=R2时:(3)振荡的建立与稳定RCffπ210为满足振荡的幅度条件=1，所以Af≥3。加入Rf、R1支路，构成串联电压负反馈。FA31ofVVFV311fRRAf当电路达到稳定平衡状态时：3VA(4)电路的稳幅过程振荡电路的稳幅作用是靠热敏电阻R1实现的。R1是正温度系数热敏电阻，当输出电压升高，R1上所加的电压升高，即温度升高，R1的阻值增加，负反馈增强，输出幅度下降。反之输出幅度增加。若热敏电阻是负温度系数，应放置在Rf的位置。例1：⑴.试分析D1、D2自动稳幅原理；⑵.估算输出电压V0m；(VD=0.6V)⑶.试画出若R2短路时，输出电压V0的波形；⑷.试画出若R2开路时，输出电压V0的波形；解：⑴.稳幅原理当v0幅值很小时，D1、D2接近开路，R’3=2.7K。3.3/11'32RRRRAV当v0幅值较大时，D1或D2导通，R’3减小，AV下降。V0幅值趋与稳定。⑵.估算输出电压V0m(VD=0.6V)31.5/1.51.9'3KKRKAV稳幅时：KR1.1'3IKVI1.16.0KKKVm1.91.51.10KKKVKVm1.91.51.16.03.150V35.8⑶.若R2短路时(4).若R2开路时，输出电压V0的波形AV3，电路停振，输出电压V0的波形为11'32/RRRRAV动画11-2LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路的构成与RC正弦波振荡电路相似，包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。LC并联谐振回路LjRCjLjRCjZ1)(1)1(1)(1CLjRCLLjRCjLjCjZ通常R«ωL0100CLLCfπ210谐振时：谐振频率：品质因素Q值越大，曲线较陡较窄。CQLQRCLZ000并联谐振时总电流与电感支路电流或电容支路电流之比。CRRLIIIIQ00CL/1///谐振曲线并联谐振电路的谐振阻抗输入电流IS和IL或IC的关系谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。CQIZIVSS000/SCQICVI00通常Q»1，所以IC≈IL»IS选频放大电路变压器反馈LC振荡器LC并联谐振电路作为三极管的负载，反馈线圈L2与电感线圈Ｌ相耦合,将反馈信号送入三极管的输入回路。若交换反馈线圈的两个线头，可使反馈极性发生变化。若调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度，使正反馈的幅度条件得以满足。LCfπ210电感三点式LC振荡器CMLLff)2(1210反馈信号μf与输入信号μb同相，满足相位平衡条件。电容三点式LC振荡电路（a）共基极组态（b）共发射极组态2121021CCCCLff例：试判断三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。两个电路都满足相位平衡条件。石英晶体振荡电路石英晶体电抗-频率响应特性等效电路符号1.当R、L、C支路发生串联谐振时，串联谐振频率为：LCfS212.当R、L、C支路与C0发生并联谐振时，并联谐振频率为：0121CCLCfP石英晶体的品质因数很高石英晶体的振荡频率SSCCCLCf0121SSCCCf01石英晶体振荡电路++++--满足正反馈的条件，为此，石英晶体必须呈电感性才能形成LC并联谐振回路，产生振荡。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。