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模电第六部分 波形产生和信号转换电路.ppt
ICL8038的两种基本接法 失真度减小和频率可调电路 * 第五部分 波形产生和信号转换电路 一、正弦波振荡电路 二、非正弦波振荡电路 三、信号转换电路 一、自激振荡的原理 Vf · Vi · = 第一讲 正弦波振荡电路 1、自激振荡的条件 A F K Vf · Vo · Vi · A·F = 1 · · A·F = 1 幅值平衡条件 φa+φf =2nπ 相位平衡条件 2、振荡的建立和稳定 ① 、建立过程 初始信号的来源? 起振条件? Vf>Vi 或 A·F > 1 ② 、稳定方式 ◆ 由于A的非线性,振幅会自动稳定某一幅度。 ◆ 利用外加稳幅电路进行稳幅。 3、振荡频率的确定 要想得到单一频率的正弦波,必须在反馈环路中加一选频网络。因此振荡器的频率就由选频网络的频率确定。 4、振荡器的结构 ①、放大器 ②、反馈网络 ③、选频网络 ④、稳幅和稳频电路 二、RC正弦波振荡电路 由RC元件构成选频网络的振荡电路称谓RC正弦波振荡电路。包括桥式振荡电路、双T网络式和移相式振荡电路等类型。 1、RC串并联网络的特性 Vo · Vi · R1 R2 C1 C2 + - + - F = · Vo · Vi · Z1 · Z2 · Z2 · + = Z1 · R1+ jωC1 1 = Z2 · + jωC2 R2 1 1 = F = · Vo · Vi · = ω2R2C1 R1C2 1 - ( ) + jω C2 R1 C1 R2 1+ + ) ( 1 当虚部为零时,得 R1R2C1C2 √ ω0 = 1 C2 R1 C1 R2 1+ + ) ( F = 1 F为实数说明无相移,最大说明有选择性。 若R1=R2=R,C1=C2=C有 ω0 RC = 1 F = 1 3 2、文氏电桥振荡电路 ① 、电路结构 一级RC串并联网络和 正反馈放大电路构成 #如何选择正反馈放大电路? Vo · R1 R2 C1 C2 + - Rf R3 正反馈放大电路只能由两级共射电路或运放组成的同相比例器构成。 ② 、电路分析 ◆ 相位条件 ◆起振条件 由 A·F > 1 得 AV > 3 Vo · R1 R2 C1 C2 + - Rf R3 ◆稳幅措施 AV = 1 + Rf R3 只要将Rf 或R3换成热敏电阻就能自动稳幅。 AV大于3又接近3。 ◆频率计算 R1R2C1C2 √ f0 = 1 2π ◆频率f0 受运放Ri和Ro的影响不稳。 ◆R1、R2的变化范围只能在Ro ~ Ri之间,使f0的变化受到影响。 注 意 0 # RC振荡器能否工作于高频段? Vo · R1 R2 C1 C2 + - Rf R3 三、LC正弦波振荡电路 1、变压器反馈式振荡电路 ◆相位条件 ◆起振条件 ◆振荡频率 LC √ f0 = 1 2π ◆电路特点 ◆ 电路容易振荡,输出波形较好; ◆ 输出与输入电压靠磁路耦合,耦合不紧,损耗较大; ◆ 频率的稳定性不高。 rbe·R·C M β> Rb2 Rb1 +EC Re Ce Cb C 2、电感三端式振荡电路 (L1+L2+2M)C √ f0 ≈ 1 2π rbe RL β> L1+M L2+M ◆相位条件 ◆起振条件 ◆振荡频率 Rb2 Rb1 +EC Re Ce Cb C L1 L2 ◆ 电路容易起振; ◆ 频率调整方便; ◆ 振荡频率中等。频率在几百KHz~几十Mz以下,常用于对波形要求不高的设备中,如高频加热和接收机的本振。 ◆ 输出电压不好。反馈电压取自电感,对高频信号具有较大的电抗,输出波形中含有高次谐波; ◆电路特点 Rb2 Rb1 +EC Re Ce Cb C L1 L2 3、电容三端式振荡电路 rbe RL β> C1 C2 LC √ f0 ≈ 1 2π C等于C1和C2的串联 Rb2 Rb1 +EC Re Ce Cb1 RC C1 C2 L Cb2 ◆相位条件 ◆起振条件 ◆振荡频率 ◆电路特点 ◆ 频率调整不方便。适宜制作频率固定的振荡器。 ◆ 振荡频率较高。在几百KHz~ 100Mz以上; ◆ 输出电压较好。反馈电压取自电容C2,对高次谐波阻抗小; ◆电路改进 在电感支路中串联电容C3,且C3的容量比C1和C2小得多。因此回路的总电容为C3。 LC3 √ f0 ≈ 1 2π # LC振荡器能否工作于低频段? Rb2 Rb1 +EC Re Ce Cb1 RC C1 Cb2 L C2 C3 4、石英晶体振荡电路 石英晶体振荡电路,就是用石英晶体取代LC振荡电路中的L、C元件所组成的正弦波振荡电路。它不仅具有很稳定的LC值,而且回路的Q值很高可达几万甚至几百万
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