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第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 第4章 波形的产生与变换 * 第4章 波形的产生与变换 4.1 正弦波振荡电路基本知识 4.2 常用正弦波振荡电路 4.1 正弦波振荡电路基本知识 正弦波振荡电路实际上是一种自激放大电路，或者说不需要外加信号的激励，却有稳定的正弦交流信号输出。 1．自激振荡形成的条件 图4-1-1是自激振荡框图。 （1）振幅平衡条件。 （2）相位平衡条件。 图4-1-1 自激振荡框图 2．振荡的建立与稳定 众所周知，放大电路的输出信号是由输入信号引起的，而在实际振荡电路中并没有输入信号，下面对输出信号是如何产生的加以介绍。 （1）起振。 当放大电路接通电源时，电路受到电流冲击，在输入端即产生一个微弱的扰动信号，形成最初的输入信号。 （2）稳幅。 电路起振以后，输出电压幅值不断增加，但不会无限增大。当输出信号达到一定幅度后，电路中的放大元件逐渐进入非线性工作区，放大倍数自动减小，使振幅平衡在某一水平上，达到稳幅振荡。为保证输出波形良好，自激振荡电路也可引入负反馈等稳幅环节。 3．正弦波振荡电路的组成 综上所述，正弦波振荡电路一般有四个组成部分。 （1）放大电路 完成信号的放大，是维持振荡器工作的主要环节。 （2）反馈网络 将输出信号反馈到输入端，并形成正反馈以满足相位平衡条件。 （3）选频网络 由扰动信号引起的振荡，并不是单一频率的振荡，其中包含了各种频率的谐波成分，为了从中获得单一频率的正弦波信号，振荡电路中应设选频网络。有些振荡电路中，选频网络兼作反馈网络。 （4）稳幅环节 使振荡信号幅值稳定。 4.2 常用正弦波振荡电路 4.2.1 LC振荡器 1．LC并联回路的选频特性 图4-2-1所示为由电感线圈和电容器组成的并联回路。 2．变压器反馈式LC振荡器 图4-2-2所示为变压器反馈式LC振荡电路，由分压式偏置放大电路、变压器反馈电路和LC选频电路三部分组成。 图4-2-1 LC并联回路 图4-2-2 变压器反馈式LC振荡器 3．电感三点式振荡器 电路如图4-2-3所示，其中图4-2-3（a）为振荡器的原理电路，图4-2-3（b）为简化的交流通路。 图4-2-3 电感三点式振荡器 4．电容三点式振荡器 图4-2-4（a）所示为电容三点式振荡器的原理电路，反馈信号取自电容C2两端。 图4-2-4 电容三点式振荡器 4.2.2 RC桥式振荡器 LC振荡器的振荡频率一般在几千赫到几百兆赫，因此广泛应用于高频电子电路中。若要产生音频范围以下的正弦波信号，常采用RC正弦波振荡器，其振荡频率可低到1Hz，这里主要介绍RC桥式正弦波振荡器。 图4-2-5 RC桥式正弦波振荡电路 图4-2-6 具有稳幅环节的正弦波振荡电路 4.2.3 石英晶体正弦波振荡器 石英晶体正弦波振荡器是以石英晶体谐振器作为选频元件的，它所产生的振荡频率极其稳定，广泛用于计算机的时钟信号发生器、标准计时器、标准频率发生器等精密设备中。 图4-2-7 石英晶体的符号及等效电路 图4-2-8 串联型晶体振荡器 图4-2-9 并联型晶体振荡器 4.2.4 LC正弦波振荡电路应用实例 图4-2-10所示为晶体管高频振荡式接近开关电路。它是一种无触点的行程开关，可以代替传统的碰撞式行程开关，具有寿命长、工作可靠、反应灵敏、定位精确等优点。 图4-2-10 晶体管接近开关电路 *