第八章 波形发生电路.pptVIP

二、串联型石英晶体振荡电路 图 8.4.4　串联型石英晶体振荡电路 　　当振荡频率等于 fS 时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，此时正反馈最强，相移为零，电路满足自激振荡条件。 振荡频率 　　调节 R 可改变反馈的强弱，以获得良好的正弦波。 8.5　非正弦波发生电路 8.5.1　矩形波发生电路 一、电路组成 RC 充放电回路 滞回 比较器 图 8.5.1 图 8.5.2 滞回比较器：集成运放、R1、R2； 充放电回路：R、C； 钳位电路：VDZ、R3。 二、工作原理 设 t = 0 时，uC = 0，uO = + UZ 则 t O uC O uO t u+ u- 当　　 u- = uC = u+ 时， t1 t2 则 　　当 u- = uC = u+ 时，输出又一次跳变， uO = + UZ 输出跳变， uO = - UZ 图 8.5.3 三、振荡周期 　　电容的充放电规律： 对于放电， 解得： 　　结论：改变充放电回路的时间常数及滞回比较器的电阻，即可改变振荡周期。矩形波的幅度与R1、R2和UZ有关。 t1 t2 t O uC O uO t t3 图 8.5.3 四、占空比可调的矩形波发生电路 图 8.5.4 　　使电容的充、放电时间常数不同且可调，即可使矩形波发生器的占空比可调。 t O uC uO t O T1 T2 T 充电时间 T1 放电时间 T2 占空比 D 图 8.5.5 图 8.5.6 一、电路组成 8.5.2　三角波发生电路 二、工作原理 O uO1 t O uO t 　　当 u+ = u- = 0 时，滞回比较器的输出发生跳变。 图 8.5.7 A1 滞回比较器 A2 反向积分电路 设 t = 0 时，uO1 = + UZ uC = 0 三、输出幅度和振荡周期 解得三角波的输出幅度 当 u+ = u- = 0 时，uO1 跳变为 -UZ， uO 达到最大值 Uom 。 振荡周期 O uO t * 第八章　波形发生电路 8.1　正弦波振荡电路的分析方法 8.2　RC 正弦波振荡电路 8.3　LC 正弦波振荡电路 8.4　石英晶体振荡器 8.5　非正弦波发生电路 本章重点和考点 1.重点掌握RC正弦波振荡电路的工作原理、 振荡频 率、起振条件以及电路的特点。 2.理解各种非正弦波发生电路(矩形波、三角 波和锯齿波)的工作原理。 8.1　正弦波振荡电路的分析方法 8.1.1　产生正弦波振荡的条件 ~ 放大电路 反馈网络 　　如果反馈电压 uf 与原输入信号 ui 完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端也有一个正弦波信号——自激振荡。 图 8.1.1　反馈放大电路产生自激振荡的条件 由此知放大电路产生自激振荡的条件是： 即： 所以产生正弦波振荡的条件是： ——幅度平衡条件 ——相位平衡条件 8.1.2　正弦波振荡电路的组成和分析步骤 　　组成：放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。 　　分析步骤： 　　一、判断能否产生正弦波振荡 　　1. 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分； 　　2. 检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正 常工作； 　　3. 分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件和振幅 平衡条件。 　　判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。 　　二、估算振荡频率和起振条件 振荡频率由相位平衡条件决定。 3.令f = f0 时的 ，即得起振条件。 2.令 ，即可求得满足该条件的f0 ， 此频率即为振荡频率； 1.写出回路增益AF的表示式 8.2　RC 正弦波振荡电路(文氏电桥) 8.2.1　RC 串并联网络振荡电路 电路组成： 放大电路 —— 集成运放 A ； 选频与正反馈网络 —— R、C 串并联电路； 稳幅环节 —— RF 与 R? 组成的负反馈电路。 图 8.2.1 图 8.2.2 一、RC 串并联网络的选频特性 Z1 Z2 取 R1 = R2 = R ， C1 = C2 = C ，令 则： 　　得 RC 串并联电路的幅频特性为： 相频特性为： 最大，?F = 0。 0 ?F 0 1/3 +90o -90o 图 8.2.3 二、振荡频率与起振条件 1. 振荡频率 2. 起振条件 f = f0 时， 由振荡条件知： 所以起振条件为： 同相比例运放的电压放大倍数为 即要求： 三、振荡电路中的负反馈(自动稳幅) 　　引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。 反馈系数 　　改变 RF，可改变反馈深度。增加负反馈深度，并且满足 　　则电路可以起振，并产生比较稳定而失真较小的正弦波信