模拟电子技术基础 第23讲 正弦波振荡电路.ppt

第二十三讲 正弦波振荡电路 第二十三讲 正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 1. 正弦波振荡的条件 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。 在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。 1. 正弦波振荡的条件 一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维持，即 幅值平衡条件 相位平衡条件 起振条件： 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。 2. 起振与稳幅 电路如何从起振到稳幅？ 稳定的振幅 非线性环节的必要性！ 3. 基本组成部分 1) 放大电路：放大作用 2) 正反馈网络：满足相位条件 3) 选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡 4) 非线性环节（稳幅环节）：稳幅 1) 是否存在主要组成部分； 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是 否可能正常传递，没有被短路或断路； 3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡 ； 4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。 常合二为一 4、分析方法 相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。 在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。 极性？ 5. 分类 常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路：几百千赫以下 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定 二、RC 正弦波振荡电路 1. RC串并联选频网络 低频段 高频段 在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0o。 RC串并联选频网络的频率响应 当 f=f0时，不但φ=0，且 最大，为1/3。 1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？ 2. 电路组成 应为RC 串并联网络配一个电压放大倍数略大于3、输入电阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。 不符合相位条件 不符合幅值条件 输入电阻小、输出电阻大，影响f0 可引入电压串联负反馈，使电压放大倍数大于3，且Ri大、Ro小，对f0影响小 3. RC桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器） 用同相比例运算电路作放大电路。 因同相比例运算电路有非常好的线性度，故R1或Rf可用热敏电阻，或加二极管作为非线性环节。 文氏桥振荡器的特点？ 频率可调的文氏桥振荡器 改变电容以粗调，改变电位器滑动端以微调。 加稳压管可以限制输出电压的峰-峰值。 同轴 电位器 讨论一：合理连接电路，组成文氏桥振荡电路 讨论二：判断图示电路有可能产生正弦波振荡吗？ RC 移项式电路 1) RC 移相电路有几级才可能产生正弦波振荡？ 2) 若R 和C 互换呢？ 三、LC 正弦波振荡电路 1. LC并联网络的选频特性 理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且阻抗无穷大。 谐振频率为 在损耗较小时，品质因数及谐振频率 损耗 构成正弦波振荡电路最简单的做法是通过变压器引入反馈。 附加相移 LC选频放大电路→正弦波振荡电路 当f=f0时，电压放大倍数的数值最大，且附加相移为0。 2. 变压器反馈式电路 C1是必要的吗？ 特点： 易振，波形较好；耦合不紧密，损耗大，频率稳定性不高。 分析电路是否可能产生正弦波振荡的步骤： 1) 是否存在组成部分 2) 放大电路是否能正常工作 3) 是否满足相位条件 为使N1、N2耦合紧密，将它们合二为一，组成电感反馈式电路。 必须有合适的同铭端！ 3. 电感反馈式电路 反馈电压取自哪个线圈？ 反馈电压的极性？ 必要吗？ 电感的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电感三点式电路。 4. 电容反馈式（电容三点式）电路 若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。 特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。 与放大电路参数无关 作用？ 四、石英晶体正弦波振荡电路 1.