优·第四章 正弦波振荡电路.doc

第四章 正弦波振荡电路 考纲解读 必威体育精装版考纲要求： 1、会连接LC振荡电路、RC串、并联振荡电路、石英晶体振荡电路； 2、能熟练分析LC振荡电路是否起振； 3、能运用振荡电路的工作原理，分析、排除实际电路故障。 考点解读： 近年题型、分值列表 题型 分值 2011年：RC正弦波振荡电路的分析计算 综合题 15分 2012年： 2013年：RC文氏电桥振荡电路的分析计算 综合题 15分 2014年：RC桥式振荡电路起振的条件 选择题 6分 必考点：振荡电路的分析与计算 重难点：RC文氏电桥振荡电路的分析计算 知识清单 一、理解振荡的基本概念 自激状态：无需外加信号而靠振荡器内部反馈作用维持振荡的工作状态。 自激振荡器：依靠反馈维持振荡的振荡器称为反馈式自激振荡器。 自激振荡器的组成：选频放大器和反馈网络。 二、自激振荡的平衡条件 1、相位平衡条件 反馈信号的相位必须与输入信号同相位，即反馈极性必须是正反馈。 2、振幅平衡条件 反馈信号vf的振幅应等于输入信号vi的振幅，即AV·F=1。 起振条件：AV·F???。 变压器LC振荡器 图4-1 2、电感反馈式振荡器 电路结构：电路如图4-2所示，三极管的三个电极分别与LC回路中L的三个点相连，故而得名，又称电感三点式振荡器。 电路特点：易起振且振幅大，振荡频率可达几十兆赫；缺点是振荡波形失真较大。 图4-2 3、电容反馈式振荡器 电路结构：电路如图4-3所示，三极管的三个电极与电容支路的三个点相接，又称电容三点式振荡电路。 电路特点：输出波形好，振荡频率可高达100 MHz以上，缺点是频率范围较小。 图4-3 4、振荡频率的计算 三、RC振荡器 1、RC串并联振荡电路 电路如图4-4所示。用RC选频电路来代替LC振荡器中的LC选频电路，由RC选频反馈网络和两级阻容耦合同相放大器两部分组成。 图4-4 振荡频率为：当==R，==C时， 2、RC桥式振荡电路 图4-电路如图4-所示。将RC选频网络和负反馈电阻单独画出，即得电桥电路，又称文氏电桥振荡器。电路特点振荡频率范围宽且连接可调，信号波形失真小。?0= 振幅平衡条件： 反馈系数F=（即电压增益 A=3）和Rf =2Re1 起振条件： 电压增益A﹥3 四、石英晶体振荡器 1、特点 石英晶体振荡器是利用石英晶体具有压电效应的特点而工作的，其频率稳定度很高。 （1）石英晶体的物理化学性能十分稳定，外界因素对其性能影响很小； （2）石英晶体振荡器的Q值很高，达105以上，稳频作用强。 （3）有串联和并联两个谐振频率，即fs和fp，且fs≈fp，在f= fp时，呈纯电阻性，在其他频率范围内呈容性。 2、石英晶体振荡器 串联型：电路如图4-（a）所示。石英晶体谐振器串联在反馈电路中，具有选频的功能；振荡器频率等于石英晶体的串联谐振频率时，石英晶体呈阻性，满足自激振荡条件；RS的大小可以调节，即可以调节反馈量的大小。 并联型：电路如图4-（b）所示。在电路中晶体作为感性元件，同反馈电容一起构成电容三点式振荡电路，振荡频率在fs和fp之间。 五、判断正弦波振荡电路的方法 1、判断电路的组成是否正确：包含选频放大器和反馈网络。 2、判断放大电路是否正常工作。 3、判断电路是否满足相位平衡条件：用瞬时极性法判断电路为正反馈时才有可能振荡。 4、判断振幅平衡条件：电路参数选择合适一般可满足振幅平衡条件。5、电感三点式和电容三点式：根据电路组成原则进行判断。知识点精讲 【知识点1】振荡（ a）（b） （e） （f） 图4-ICQ= 0，因三极管不能进行放大，故不能产生振荡。 （b）图：没有选频回路，而且L2并接在Rb2上将Rb2短接三极管不能进行放大，（c）1的极性为上“+”下“-”，由电路连接可知L2为反馈元件，反馈电压取自L2两端，根据同名端原理，L2（d）Cb2至LCC2两端，C2两（e）L、C1、C2C2为反馈元件，适当选取其它元件参数，使电路满足幅度平衡条件就能起振。 （f）、1、2组成电感三点式振荡电路，满足相位平衡条件，其中L1为反馈元件，适当选取其它元件参数，使电路满足幅度平衡条件就能起振。 【知识点2】RC文氏桥电桥振荡器的最小值；（2）求振荡频率的的调节范围。 图4-8 【解】（1）该电路为RC文氏桥电桥振荡器，电路起振的条件是 反馈系数的最大值为：Fmax= 即电压增益至少等于3A≥3， 由于运算放大器为同相比例运放，所以 =（1+）≥3 Rp≥5.3KΩ即Rp的最小值为5.3KΩ。 可采用下式计算 当R2调至最大时，?0最小 ==145Hz 当R2调至最小时，最大 ==1592Hz 所以的调节范围是145Hz～