信号发生器_8.1.ppt

谢谢 上页 下页 返回 模拟电子技术基础 信号发生器  发生器按产生的波形特点可分为 正弦波信号发生器 非正弦波信号发生器 1 正弦波信号发生器 1.1 正弦波自激振荡的基本原理 正弦波信号发生器是按照自激振荡原理构成的 信号发生器常称为振荡器 1．产生正弦波自激振荡的平衡条件 . 正反馈网络 放大环节 . Xo A · F · . Xid Xf 自激振荡原理方框图 输入Xid . 反馈Xf=FXo . . . 输出Xo= AXid . . . 放大环节 A · 正反馈网络 F · 如果Xf=Xid . . 可在输出端继续维持原有的输出信号 正反馈 工作原理 一个振荡器，只在振荡频率f0时满足相位平衡条件。 平衡条件讨论 a. 相位平衡条件 在电路中应包含选频网络 放大环节 A · 正反馈网络 F · . Xf . Xid . Xo 若 ,则电路减幅振荡，最后停止振荡。 若 ，电路增幅振荡。 b. 幅度平衡条件 AF=1是维持等幅振荡的唯一条件 放大环节 A · 正反馈网络 F · . Xf . Xid . Xo 2．振荡的建立与稳定 振荡电路的起振条件： A · F · 1 AF 1 · · AF=1只能维持振荡，但不能建立振荡。 A · F · 1 输出幅值越来越大，最后出现非线性失真。 放大电路中还应包含稳幅环节 A 反馈特性 幅度特性 F太小 自激振荡电路的建立过程（线性反馈） 幅度特性 B 幅度特性 非线性反馈 非线性反馈 AF=1 AF 1 起振 维持振荡 自激振荡电路的起振过程 3．正弦波信号发生器组成 放大环节 正反馈网络 选频网络 稳幅环节 组成 4. 正弦波信号发生器的分类 根据选频网络所用元件分为 RC型振荡器 LC型振荡器 晶体振荡器 1．文氏电桥振荡器 文氏电桥振荡电路 移相式振荡电路 主要类型 双T网络式振荡电路 选频网络 反馈网络 放大电路 1.2 RC型正弦波信号发生器 Uo · R R C C A R1 R2 – + 2．RC串并联网络的选频特性 图中 选频网络 选频网络 Z1 Z2 – R R C C Uo · Uf · + + – Uo · R R C C A R1 R2 – + 幅频特性 当??0时，F?0 当???时,F?0 当?=?0时,F=Fmax=1/3 f 0 3 1/ F f0 幅频特性曲线 幅频特性分析 相频特性 当??0时，?F ? 90? 当???时, ?F ? –90? 当?=?0时, ?F ? 0? 0 j f f0 相频特性曲线 f 0 3 1/ F f0 幅频特性曲线 ?F =0?，且反馈最强 可见，当?=?0时 相频特性分析 3．稳幅措施 利用二极管稳幅 R R C C A RW D 1 D 2 R 1 Uo ? + – a. 用LC并联谐振回路作为选频网络 1.3 LC型正弦波信号发生器 b. 主要用来产生1 MHz以上的高频信号 主要特点 c. 频率稳定性较好 按照反馈方式分为 变压器反馈式 电感三点式 电容三点式 LC型正弦波信号发生器类型 1．LC并联谐振回路 R C L Z + – · · · · O |Z| f f0 O j f f0 Q大 Q小 Q大 Q小 阻抗频率特性 相频特性 2．选频放大电路 当f = f0（ LC并联谐振频率）时 (1) 输出电压幅值最大 (2) 输出与输入电压反相 工作原理 放大电路只对谐振频率f0的信号有放大作用 LC并联谐振电路 C + + L T + · · + + – – 3．变压器反馈式LC振荡电路 + T + N1 N2 N3 4．电感三点式正弦振荡电路 C + T + N2 N1 L1 L2 5. 电容三点式正弦波振荡电路 + T + L 电容器的三个端子分别与T的三个电极相连接，故称之为电容三点式振荡电路。 改进的电容三点式振荡电路 谐振频率 L + T + 1. 石英晶体的基本特性与等效电路 (a) 各向异性 (b) 具有压电效应 1.4 晶体振荡器 (1) 压电效应 a. 石英晶体的基本特性 当交变电压的频率等于晶片的固有机械振动频率时，振幅急剧增加，这种现象称为压电谐振。 当在晶片的两电极之间加交变电压时，晶片就会产生机械变形振动。 压电谐振 压电效应 在晶片的两侧施加压力，又会产生电场。 在晶片的两面之间加电场，就会产生机械变形。