波形产生电路与变电路.ppt

8.3 正弦波产生电路 8.3.1 产生正弦波振荡的条件 图8 – 15 正弦波产生电路的基本结构 正弦波发生电路的基本结构是引入正反馈的反馈网络和放大电路, 如图8 - 15所示。接成正反馈是产生振荡的首要条件, 又称为相位条件。为了使电路在没有外加信号时 , 就产生振荡, 所以还要求电路在开环时满足 即 正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分:  (1) 放大电路。  (2) 反馈网络。  (3) 选频网络。  (4) 稳幅电路。  判断一个电路是否为正弦波振荡器, 就看其组成是否含有上述四个部分。 判断振荡的一般方法是:  (1) 是否满足相位条件, 即电路是否为正反馈, 只有满足相位条件才有可能振荡。  (2) 放大电路的结构是否合理, 有无放大能力, 静态工作点是否合适。  (3) 分析是否满足幅度条件, 检验 , 若 ① , 则不可能振荡。  ② , 能振荡, 但输出波形明显失真。  ③ , 产生振荡。振荡稳定后 。再加上 稳幅措施, 振荡稳定, 而且输出波形失真小。  8.3.2 正弦波振荡电路 1. RC串并联网络的选频特性 图 8 – 16 RC串并联网络及其高低频等效电路 当信号频率足够低时, , 可得到近似的低频等效电路, 如图8 - 16(b)所示。它是一个超前网络。 输出电压 相位超前输入电压 。  当信号频率足够高时, , 其近似的高频等效电路如图 8 - 16(c)所示。它是一个滞后网络。 输出电压 相位落后输入电压 。  因此可以断定, 在高频与低频之间存在一个频率fo, 其相位关系既不是超前也不是落后, 输出电压 与输入电压 相位一致。这就是RC串并联网络的选频特性。  整理后得 由图8 - 16(a)可得 通常取R1=R2=R, C1=C2=C, 则 其中 , 即 (8-23) 式(8 - 23)所代表的幅频特性为 相频特性为 图 8 – 17 RC串并联网络的频率特性 可见,当ω=ωo=1/RC时 , 达到最大值, 且等于 1/3, 而相移φ=0。 2. RC串并联网络正弦波振荡电路 图 8 – 18 RC串并联网络正弦波振荡电路 由RC串并联网络的选频特性得知,在ω=ωo=1/RC时, 其相移φF=0, 为了使振荡电路满足相位条件 要求放大器的相移φA也为0°(或360°)。 所以, 放大电路可选用同相输入方式的集成运算放大器或两级共射分立元件放大电路等。由于它是RC串并联网络选频特性, 所以使信号通过闭合环路 后, 仅有ω=ωo的信号才满足相位条件, 因此, 该电路振荡频率为ωo, 从而保证了电路输出为单一频率的正弦波。 为了使电路能振荡, 还应满足起振条件, 即要求 而图 8 - 18 所示的反馈系数就是RC串并联网络的传输系数, 如式(8 - 23)所示, 即 放大器的放大倍数 (8-27) 当ω=ωo时, , 因而按起振条件式(8 - 27), 要求 即 例如, 若Rf=20kΩ, 则取R1=10kΩ, 用 8.2 kΩ的电阻和 4.7kΩ的电位器串联作为R1, 这样便于调整, 使之满足式(8-29)而起振。该电路的振荡频率为 图 8 –19 二极管稳幅电路的RC串并联网络振荡电路 8.3.3LC正弦波振荡电路 1. LC并联回路的选频特性 图 8 – 20 LC并联电路 对于某个特定频率ωo, 满足 , 即 或 谐振频率 * 第八章 波形产生电路与变换电路 第八章 波形产生电路与变换电路 8.1 非正弦波产生电路 8.2 集成函数发生器 8.3 正弦波产生电路 8.1 非正弦波产生电路 图 8 – 1 利用电容充放电产生脉冲波形原理图