信号处理与信号产生电路讲义.ppt

产生正弦波的条件： 正反馈 如何得到正弦波：必须在放大电路里加入正反馈，因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是，这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波，这是由于很难控制正反馈的量。 * 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件 9.2 RC正弦波振荡电路 9.3 LC正弦波振荡电路 9.4 非正弦信号产生电路 9.5 集成函数发生器简介 第9章 信号产生电路 信号产生电路 (振荡器—Oscillators) 分类： 正弦波振荡: 非正弦波振荡： RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 方波、 三角波、 锯齿波等 主要 性能： 输出信号的幅度准确稳定 输出信号的频率准确稳定 引　言 1. 产生自激振荡的条件 f i d X X X - = 改成正反馈 只有正反馈电路才能产生自激振荡。 9.1 正弦波振荡器的振荡条件 + ? 基本放大 电路A 反馈电路 F i X + – d X o X f X 如果： , i f X X = 则去掉 , i X 仍有信号输出。 基本放大 电路A 反馈电路 F d X o X f X 反馈信号代替了放大 电路的输入信号。 ? 基本放大 电路A 反馈电路 F i X + + d X o X f X 基本放大 电路A 反馈电路 F d X o X f X AF=1 Xd=Xf 所以，自激振荡条件也可以写成： 自激振荡的条件： （1）振幅条件： （2）相位条件： p j j n F A 2 = + n是整数 因为： . . 起振条件 2. 起振和稳幅 # 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？ 电路器件内部噪声以及电源接通扰动 当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加（稳幅），否则波形将出现失真。 噪声中，满足相位平衡条件的某一频率?0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从 回到 起振过程 起振条件 放大器 Au 反馈网络 Fu Uo Uf Ui 1/Fu Au = 1/Fu O ui uo Au uo Au Fu 1 Au Fu 1 Ui1 Uo1 Uf1 Ui2 Uo2 Uf2 Ui3 Uo3 Uf2 Ui4 Uo4 uf uf 起振 稳幅 ? ? 2. 起振和稳幅 如果正反馈量大，则增幅，输出幅度越来越大，最后由三极管的非线性限幅，这必然产生非线性失真。 反之，如果正反馈量不足，则减幅，可能停振，为此振荡电路要有一个稳幅电路。 2. 起振和稳幅 为了获得单一频率的正弦波输出，应该有选频网络，选频网络（就是滤波器）往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C 和L、C 等电抗性元件组成。 正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。 2. 起振和稳幅 “噪声中，满足相位平衡条件的某一频率?0的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。” 如何做到： 3.电路的组成和起振的判断 1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu 3. 选频网络—实现单一频率的振荡 4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好 组成: 放大器 选频正 反馈网络 Uo Uf Ui 选频 放大器 正反馈 网络 Uo Uf Ui 判断: 1. 检查电路组成 2.“Q”是否合适 3. 是否满足起振条件 3.电路的组成和起振的判断 起振过程 稳定振荡 9.2 RC正弦波振荡电路 1. 电路组成 2. RC串并联选频网络的选频特性 3. 振荡电路工作原理 4. 稳幅措施 1. 电路组成 反馈网络兼做选频网络 RC桥式振荡电路 注意：有两个反馈通路 1. 电路组成 RC桥式振荡电路 注意：有两个反馈通路 一个是负反馈 一个是正反馈 反馈系数 2. RC串并联选频网络的选频特性 幅频响应 又 且令 则 相频响应 2. RC串并联选频网络的选频特性 当 幅频响应有最大值 相频响应 即：只有 被反馈的最多，且没有相位的不同（同相---正反馈） 3. 振荡电路工作原理 此时若放大电路的电压增益为 用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件 则振荡电路满足振幅平衡条件 当 时， 电路可以输出频率为 的正弦波 RC正弦波振荡电路一般用于产生频