第5章 正弦波振荡电路5章 正弦波振荡电路.pptVIP

 * * 第5章 正弦振荡电路 5.1 正弦振荡电路的基本原理 5.2 RC正弦振荡电路 5.3 LC正弦振荡电路 5.4 石英晶体正弦振荡电路 5.1.1 自激振荡条件 改成正反馈 只有正反馈电路才能产生自激振荡。 基本放大 电路Ao 反馈电路 F ? + – 5.1 正弦振荡电路的基本原理 如果： 则去掉 仍有信号输出。 基本放大 电路Ao 反馈电路 F 反馈信号代替了放大 电路的输入信号。 基本放大 电路Ao 反馈电路 F ? + + 自激振荡条件的推导 基本放大 电路Ao 反馈电路 F ? + – FAo=1 自激振荡的条件 基本放大 电路Ao 反馈电路 F 自激振荡的条件： 因为： 所以，自激振荡条件也可以写成： （1）振幅条件： （2）相位条件： n是整数 相位条件意味着振荡电路必须是正反馈； 振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。 Uo 是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。 实际振荡电路不需要先外加输入信号再接反馈电路。它最初的起振是依靠振荡电路本身的各种电压电流的变化。如电源接通的瞬，电流的突变、噪声等引起的电扰动信号，都是振荡电路起振时的信号源。 只要满足：|AF|1，且?A+ ?F =2n?，即可起振。 5.1.2 自激振荡的建立与稳定 起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若|AF|仍大于1，则输出将会饱和失真。 达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。 起振并能稳定振荡的条件： 如果： 1. 正反馈足够强,输入信号为 0 时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。 2. 要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必须有RC充放电电路。例如：前面介绍的方波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器等。 3. 要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成： 5.1.2 正弦振荡组成 5.2 RC正弦振荡电路 用RC 电路构成选频网络的振荡电路即所谓的 RC振荡电路，可选用的 RC 选频网络有多种，这里只介绍文氏桥选频电路。 R1 C1 R2 C2 1.选频电路 时，相移为0。 R1 C1 R2 C2 如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则： 传递函数： 相频特性： 幅频特性： fo f +90? –90? f 5.2.2 RC桥式振荡电路 所以，要满足相位条件，只有在 fo 处 因为： uo _ + ? + ? R2 R C R C R1 能自行启动的电路（1） uo t Rt A 半导体 热敏电阻 起振时，RT略大于2R1，使|AF|1，以便起振； _ + ? + ? RT R C R C R1 t ? uo 起振后，uo逐渐增大则RT逐渐减小，使得输出uo为某值时，|AF|=1，从而稳幅。 能自行启动的电路（2） R22为一小电阻，使(R21+R22)略大于2R1，|AF|1，以便起振； _ + ? + ? R21 R C C R1 R22 D1 D2 随着uo的增加，R22逐渐被短接，A自动下降到使|AF|=1，使得输出uo稳定在某值。 输出频率的调整： 通过调整R或/和C来调整频率。 _ + ? + ? RF uo R C C R K K R1 R1 R2 R2 R3 R3 C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。 K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。 电子琴的振荡电路： _ + ? + ? RF1 uo R1 C C R D1 D1 RF2 R28 R27 R26 R25 R24 R23 R22 R21 用分立元件组成的RC振荡器 R C R C +UCC R1 C2 C3 R3 R2 RE2 C1 RC2 T1 RE1 CE T2 RC1 RF + + + + – + + + – – – + ube? RC网络正反馈，RF、RE1组成负反馈，调整到合适的参数则可产生振荡。 5.3 LC正弦振荡电路 LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。本节只对 LC振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。 + + – – + ? 5.3.1 变压器反馈式 正反馈 +UCC C C1 C2 频率由LC谐振网络决定。 正反馈 频率由C 、 L1 、 L2谐振网络决定。 +UCC C C1 L1 L2 C2 uL1 uL2 uC 设uB ? uC ? uD ? uB ? uL2 ? ube ? uL1 ? D 正反馈 设uB ? uC ? uC1 ? uC2 ? uB ? 频率由 L 、 C1 、 C2 组成的谐振网络决定。 +UCC C1 L C2 A B C + – – + uL uC1