华中师范大学模电课件17.ppt

互感线圈的极性判别 1.电感三点式LC振荡电路 谐振时晶体等效为纯阻且阻值近似为零 （2）并联谐振 通常 所以 X 感性 0 容性 串联谐振频率 并联谐振频率 容性 3. 石英晶体的谐振频率 （1）串联谐振 二.石英晶体振荡电路 1. 并联型石英晶体振荡器 石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所以电路可以获得很高的振荡频率稳定性。 X 感性 0 容性 石英晶体工作在fs处，呈电阻性，而且阻抗最小，正反馈最强，相移为零,满足振荡的相位平衡条件。 对于fs以外的频率，石英晶体阻抗增大,且相移不为零，不满足振荡条件，电路不振荡。 X 感性 0 容性 2. 串联型石英晶体振荡器 例：分析下图的振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？ ７.5 方波发生器 一.电压比较器 电压比较器是集成运放的应用电路之一，它是将一个模拟电压信号与一参考电压相比较，输出一定的高低电平。 运放组成的电路处于非线性状态，输出与输入的关系uo=f(ui)是非线性关系。 1. 过零比较器: （门限电平=0） uo ui 0 +UOM -UOM uo ui 0 +UOM -UOM t ui t uo +Uom -Uom 例：利用电压比较器将正弦波变为方波。 uo ui 0 +UZ -UZ 用稳压管稳定输出电压的过零比较器 忽略了UD 当ui 0时 , uo = +UZ 当ui 0时 , uo = -UZ 将双向稳压管接在负反馈回路中 uo ui 0 +UZ -UZ 当ui 0时 , uo = -UZ 当ui 0时 , uo = +UZ 2. 迟滞比较器 特点:电路中使用正反馈,使之存在两个参考电压 （1）当uo =+UZ时， * * 第七章 信号产生电路 ７.1 正弦波振荡器的振荡条件 ７.2 RC 正弦波振荡电路 ７.3 LC 正弦波振荡电路 ７.4 石英晶体振荡电路 ７.5 方波发生器 ７.6 三角波及锯齿波发生器 ７.1 正弦波振荡器的振荡条件 一、振荡器的定义： 实质上是无需外加激励信号，而直接将直流转变为交流电能的正反馈电路 二、振荡器的组成： 由基本放大器、反馈网络、选频网络组成，通常反馈网络兼有选频的作用 三、正弦波振荡电路的振荡条件 若环路增益 则 又 去掉 仍有稳 定的输出。 所以振荡条件为： 振幅平衡条件 相位平衡条件 即 起振条件 问题1：振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？ 电路器件内部噪声。 振荡电路中的选频网络，只使噪声中某一频率?0 满足相位平衡条件，形成正反馈，成为振荡电路的输出信号；而其它频率的信号，则不满足相位平衡条件，逐渐被抑制掉。 问题2：电路器件的内部噪声不是单一频率噪声，而电路输出的是单一频率的正弦波，如何实现？ 问题3： 起振条件 是否意味着输出电压将越来越大，趋于无穷 ？ 振荡电路中的稳幅环节，将限制输出信号幅度无限增长，当输出信号达到一定值后，将使其稳定。一是可以另加稳幅电路；二是直接依靠放大电路中晶体管的非线性作用实现。 正弦波振荡电路的组成： 放大电路：能量控制，保证输出信号的幅度； 选频网络：确定输出信号为单一频率的正弦信号； 反馈网络：引入正反馈； 稳幅环节：使输出信号幅值稳定。 其中选频网络往往与反馈网络合二为一；振荡电路中的稳幅环节，在分立元件放大电路中常依靠放大电路中晶体管的非线性作用实现，而不另加稳幅电路。 ７.2 RC正弦波振荡电路 一、文氏电桥RC振荡器 1.电路结构 运放构成的同相比例放大器作为基本放大器 RC串、并联电路作为选频网络 RC串、并联电路和负反馈回路中的R1和Rf构成电桥 R1C1 串联阻抗： R2C2 并联阻抗： 2. RC 串并联网络的选频特性 通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有： 式中： 幅频特性 相频特性 |F| φF +90° 当 时， │F│= │F│max=1/3 |F| φF +90° -90° AF=1，而 3 1 = F 只需：A≥3 起振条件： 3.振荡频率和起振条件 1 1 f + = R R A 1 f 2 R R = 因为： 所以： 必须使 因为： 要满足相位条件： 振荡频率由相位平衡条件确定 在f=f0处， 振荡频率： 4.振荡的建立与幅度的稳定 （1）振荡的建立 电扰动 选 频 放 大 （2）稳幅的措施