《集成电子技术》13_1概述.pptVIP

HIT集成电子技术电子教案------振荡电路概述 集成电子技术 哈尔滨工业大学电子学教研室编 蔡惟铮 主编 王淑娟 杨春玲 齐 明 副主编 HIT集成电子技术电子教案 　　　 13.1 振荡电路概述 13.1.1 振荡电路的分类 13.1.2 正弦波振荡电路 13.1.1 振荡电路的分类 在电子电路中，能产生各种波形的电路称为振荡电路，或波形发生电路。获得振荡输出的电路有四种方式：正反馈振荡电路、函数发生电路、负阻振荡电路和频率合成电路。本章只讨论前两种。 波形发生电路在测量、自动控制、通讯、无线电广播和遥控等许多技术领域中有着广泛的应用，甚至在收音机、电视机和电子表等日常生活用品中也离不开它。 波形发生电路包括：正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路，它们不需要输入信号便能产生各种周期性波形。非正弦波包括方波、三角波、锯齿波和阶梯波等。各种非正弦波见下图。 - 图13.01.01 各种非正弦波 13.1.2 正弦波振荡电路 13.1.2.1 正弦波振荡电路构成的原则 为了产生振荡，必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。 为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一，选频网络由RC和LC等电抗性网络组成。 正弦波振荡电路由以下四个部分组成： (2)选频网络：确定电路的振荡频率，使电路产生单一频率的振荡，即保证电路产生正弦波振荡。 (1)放大电路：保证电路起振，使振荡稳定的建立，通过放大电路实现能量控制，向选频网络提供能量并维持振荡。 (3)正反馈网络：引入正反馈，使放大电路的输入信号等于反馈信号。 (4)稳幅电路：使输出信号幅值稳定。 在不少实用电路中，常将选频网络和正反馈网络“合二为一”。而且对于分立元件放大电路，有的也不再另加稳幅环节，而依靠晶体管的非线性起稳幅作用。 正弦波振荡电路常用选频网络所用的元件来命名，分为三种类型： RC振荡电路频率较低，一般在1MHz以下；LC正弦波振荡电路的振荡频率多在1MHz以上；石英晶体正弦波振荡电路的振荡频率非常稳定，振荡频率由石英晶体决定。 (1) RC正弦波振荡电路 (2) LC正弦波振荡电路 (3) 石英晶体正弦波振荡电路 13.1.2.2 振荡条件 　　在振荡电路中加入正反馈，振荡建立后，对于正弦波振荡电路只有一种频率成分的信号。负反馈放大电路和振荡电路的方框图如图13.01.02所示。 (a) 负反馈放大电路 图13.01.02 振荡电路的方框图 (b) 正反馈振荡电路 + 输入为０ 正反馈 输出量通过反馈网络产生反馈量作为放大电路的输入量，而输入量又通过放大电路维持着输出量，写成表达式为： 将图13.01.02 (b)进一步改画为图13.01.03，相当于利用反馈信号代替输入信号，从反馈的角度看是正反馈。 图 13.01.03　振荡电路的方框图 当电路稳定输出时， 可改写为 式(13.01)称为正弦波振荡电路的振荡条件。 上面条件可分解为幅值平衡条件和相位平衡条件： 幅度平衡条件： 相位平衡条件： n为整数 (13.01) (13.02) (13.03) 振荡条件也可以通过反馈基本方程式推导 产生振荡时，分母等于0，由于正、负反馈极性的改变，将 ，修改为 ，所以振荡条件为 为了使输出量在上电后能够从小到大直至稳定在一定幅值上，电路的起振条件为： 起振后电路产生增幅振荡，需要稳幅网络稳定电路的输出幅度，或利用晶体管的非线性特性限制输出幅度的进一步增长。 13.1.2.3 起振条件 注意： RC振荡电路频率也有超过1MHz的；LC振荡电路的振荡频率也有小于1MHz的，不能绝对化的加以理解。 3 * *