2016高职模拟电子技术（机工版）教案：RC正弦波振荡电路.docVIP

RC正弦波振荡电路 任课教师：李川 授课日期：_______ 目标：掌握RC正弦波振荡电路的组成 掌握RC串并联选频网络的选频特性 重点：RC正弦波振荡电路的组成及RC串并联选频网络的选频特性 难点：RC串并联选频网络的选频特性 一、电路组成 （图6.2.2 P182） 1）放大电路AV：为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。改善失真。 网络FV：由Z1（RC串）、Z2（RC并）组成，同时兼作正反馈网络。（电压并联正反馈） 二、RC串并联选频网络的选频特性 串并联选频网络的幅频响应及相频响应如图9.2.2 ω=ω0时，FV=1/3，φf=0 ω很高时，ωω0, ω/ω01,FV→0, φf→-90° ω很低时，ωω0,ω/ω01,FV →0, φf→+90° ff0或ff0，相位都不为0 1 振荡频率 f0=———— 2πRC 起振条件 |AF|1 |F|max=1/3,∴|A|3 三、振荡的建立与稳定 在ω=ω0=1/RC时，经RC选频网络传输到运放同相端的电压Vf与Vo同相，即有φf=0和φa+φf=2nπ。这样，放大电路和由Z1、Z2组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足φa+φf=2nπ的相位平衡条件，因而有可能振荡。 四、振荡频率与振荡波形 前面提到，从正弦稳态的工作情况来看，振荡频率是由相位平衡条件所决定的，这是一个重要的概念。由前面的式子可知，只有当ω=ω0=1/（RC），φf=0，φa=0时，才满足相位平衡条件，振荡频率f0=1/（2πRC）。当适当调整负反馈的强弱，使AV的值略大于3时，其输出波形为正弦波，如AV的值远大于3，则因振幅的增长，致使放大器件工作到非线性区域，波形将产生严重的非线性失真。 五、稳幅措施 为了进一步改善输出电压幅度的稳定问题，可以在放大电路的负反馈回路里采用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压恒定。 举例1： 见图9.2.4 分析：上图是利用二极管的非线性自动完成稳幅的电路。在负反馈电路中，二极管D1、D2与R4并联，不论U0是正半周还是负半周，总有一个二极管导通，放大倍数为 Auf=1+[(rd//R4)+Rf]/R3 rd为二极管导通时的动态电阻。 振荡电路刚起振时，输出电压较小，二极管正向偏置电压小，二极管的正向交流电阻较大，负反馈较弱，使∣AF∣3，满足起振条件。当输出电压增大时，通过二极管的电流相应增大，导致二极管的动态电阻减小，负反馈增强，使∣AF∣减小，从而达到自动稳定输出幅度的目的。 图9.2.6是RC移相式正弦波振荡电路（分析过程P185）。 起振条件为 ∣Auf∣29,即Rf29R。 RC串并联正弦波振荡电路的特点 RC串并联正弦波振荡电路具有电路简单，易于起振的优点，适用于f01MHz的场合。缺点是频率调节不方便，振荡频率不高。 作业 画出RC串并联网络，并分析其选频特性。 2.简述下面电路的稳幅过程 3.若下图中（图6.2.1 P182）R1=R2=100Ω,C1=C2=0.22uF,R3=10KΩ,求振荡频率以及满足振荡条件的Rf的值。 2