模拟电路 教学课件 作者 张丽华第7章 ch07 1.pptVIP

7.1.1 正弦波振荡电路的振荡条件 1．产生正弦波振荡的条件 从结构上看，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器。图（a）表示接成正反馈时，放大电路在输入信号 时的方框图，可改画成图7.1.1（b）所示。由图可知，若在放大器的输入端（1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号 ，经过基本放大器和反馈网络构成的环路传输后，在反馈网络的输出端（2端) ，得到反馈信号 ，如果 与 在大小和相位上都一致，那么就可以去除外接信号 ，而将（1）、（2）两端连接在一起(如图中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。 由于 便有 或 （7.1.1） 　　 在上式中，设 ， ，则可得 　　正弦波振荡电路的振荡条件为：　 幅度平衡条件： （7.1.2a）　 相位平衡条件： （7.1.2b） 振荡电路的振荡频率 是由相位平衡条件决定的。一个正弦波振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这个频率就是 。这就要求在 环路中包含一个具有选频特性的网络，简称选频网络。它可以设置在放大电路 中，也可设置在反馈网络 中，它可以由 元件组成，也可以用 元件组成。用 元件组成选频网络的振荡电路称为 振荡电路，一般用来产生1HZ～1MHZ范围内的低频信号；用 元件组成选频网络的振荡电路称为 振荡电路，一般用来产生1MHZ以上的高频信号。 欲使振荡电路能自行建立振荡，就必须满足 的条件。这样，在接通电源后，振荡电路就有可能自行起振，或者说能够自激，最后趋于稳态平衡。 2．电路产生正弦波振荡的判断方法 判断电路能否产生正弦波振荡，其分析步骤如下： （1）检查正弦波振荡器的四个组成部分 （2）检查放大电路是否工作在放大区 （3）分析放大电路是否满足振荡的相位平衡条件和幅度平衡条件 一般来说，振荡的幅度平衡条件比较容易满足，关键是检查相位平衡条件。 相位平衡条件的判断方法： 瞬时极性法， 即断开反馈信号至放大电路输入端的连接点，并将放大电路的输入阻抗作为反馈网络的负载，在放大电路的断开端点加信号电压 ，经放大电路和反馈网络得到反馈电压 。分析 和 的相位关系，在某一特定频率下，若相位差为2nπ (同相位)，为正反馈，即电路满足相位平衡条件。 7.1.2 RC正弦波振荡电路 　 RC正弦波振荡器有桥式、双T网络式、移相式等类型，本章主要讨论桥式正弦波振荡电路。 1、电路原理图 图7.1.2 RC桥式振荡电路 如图所示，RC桥式振荡电路由放大电路 和选频网络 组成。 为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点。而 由Z1、Z2和R1、R2组成，同时兼作正反馈网络。由图可知，Z1、Z2和R1、R2正好形成一个四臂电桥，电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端，桥式振荡电路的名称即由此而来。 2、RC串并联网络的选频特性 将图7.1.2中的RC串并联网络单独画于图7.1.3，着重讨论它的选频特性。为了便于调节振荡频率，常取 , ，则 Z1 = ， 反馈系数  若令 ，则 （7.1.3）图7.1.3 RC串并联网络 由此可得RC串并联网络的幅频响应和相频响应为