模拟电子技术基础(张凤凌主编)第二十讲RC 正弦波振荡课案.ppt

模拟电子技术基础 河北科技大学信息科学与工程学院 相位条件的判断方法：瞬时极性法 * 6 信号发生电路 6.1 正弦波振荡电路 6.2 非正弦波振荡电路 6.1 正弦波振荡电路 正弦波振荡电路是在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。 6.1.1 产生正弦波振荡的条件 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。。 正弦波振荡的平衡条件: (n为整数) 幅值平衡条件 相位平衡条件 电路的起振条件 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。 6.1.2 正弦波振荡电路的组成及分类 在很多实用电路中，常将选频网络和正反馈网络合二为一；对分立元件放大电路，不再加稳幅环节，依靠晶体管特性的非线性来起到稳幅作用。 正弦波振荡电路常用选频网络所用元件来命名，分为RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路三种类型。 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)稳幅环节（非线性环节）：稳幅 正弦波振荡电路的组成 正弦波振荡电路的分类 判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤 （1）观察电路是否包含了放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四个组成部分。 （2）判断放大电路能否正常工作，即是否有合适的静态工作点且动态信号能够输入、输出和放大。 （3）利用瞬时极性法判断电路是否满足正弦波振荡的相位条件。 （4）判断电路是否满足正弦波振荡的幅值条件，即是否满足起振条件。 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，则电路可能产生振荡；否则电路不可能产生振荡。 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？ 6.1.3 RC正弦波振荡电路 一、 RC串并联选频网络 信号频率足够低时： 信号频率足够高时： 当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，存在频率f0 ,当f=f0时，Uf与Uo同相。 信号频率足够低时： 信号频率足够高时： 当 f=f0时，不但φ=0，且 最大，为1/3。 二、 RC桥式正弦波振荡电路 对放大电路的要求：电压放大倍数大于3；具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响。 输出和输入同相。 同相比例运算电路满足以上要求。 由RC串并联选频网络和同相比例运算电路构成的RC桥式正弦波振荡电路 (1) 选用R1为正温度系数的热敏电阻。 由于Uo与Uf具有良好的线性关系，电路中应加入稳幅环节。 (2) 选用Rf为负温度系数的热敏电阻。 (3) 在Rf为回路串联两个并联的二极管。 振荡频率可调的RC桥式正弦波振荡电路 RC桥式正弦波振荡电路具有频率稳定，带负载能力强，输出电压失真小的优点。 例 电路如图所示，试求解： （1）R’P的下限值； （2）振荡频率的调节范围。  解：（1）根据起振条件 故R’P的下限值为2kΩ。 （2）振荡频率的最大值和最小值分别为 *