计算机电路基础（上）教学课件作者刘怀望第8章波形发生电路.ppt

图8-13 石英晶体在电路中的符号和等效电路 返 回 图8-14 石英晶体的电抗-频率特性 返 回 图8-15 并联型石英晶体振荡电路 返 回 图8-16 串联型石英晶体振荡电路 返 回 图8-17 矩形波发生电路及其波形 返 回 图8-18 三角波发生器 返 回 第8章 波形发生电路 8.1 正弦波振荡电路 8.2 矩形波发生电路 8.3 三角波发生电路 小结 8.1 正弦波振荡电路 8.1.1正弦波振荡电路的基础知识 1.自激振荡现象 扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声，其形成的过程如图8-1所示。 2.自激振荡形成的条件 自激振荡形成的条件可以借助图8-2所示的框图来分析正弦波振荡形成的条件。 3.正弦波振荡的形成过程 为了能得到我们所需要频率的正弦波信号，必须增加选频网络，只有在选频网络中心频率上的信号能通过，其他频率的信号被抑制，在输出端就会得到图8-3的ab段所示的起振波形。 下一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.1正弦波振荡电路的基础知识 4.振荡电路的组成 要形成振荡，电路中必须包含以下组成部分:①放大器;②正反馈网络;③选频网络;④稳幅环节。 5. RC正弦波振荡电路 RC桥式振荡电路 1) RC串并联网络的选频特性 RC串并联网络由R2和C2并联后与R1和C1串联组成，如图8-4所示。 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.1正弦波振荡电路的基础知识 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.1正弦波振荡电路的基础知识 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.1正弦波振荡电路的基础知识 2) RC桥式振荡电路 RC桥式振荡电路如图8-6所示。 由于RC串并联网络在f=f0时的传输系数F=1/3，因此要求放大器的总电压增益Au应大于3，这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R1、Rf、V1、V2及R2构成负反馈支路，它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.2 RC移相式振荡电路 RC移相式振荡电路如图8-7所示。 RC移相式振荡电路具有结构简单、经济方便等优点。其缺点是选频性能较差，频率调节不方便，由于输出幅度不够稳定，输出波形较差，一般只用于振荡频率固定、稳定性要求不高的场合。 振幅起振条件为 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.3 LC振荡电路 1.变压器反馈式LC振荡电路 1)电路组成 变压器反馈式LC振荡电路如图8-8所示。 2)振荡条件 (1)相位平衡条件。 为了满足相位平衡条件，变压器初次级之间的同名端必须正确连接。 (2)幅度条件 一般只要β值较大就能满足振幅平衡条件。反馈线圈匝数越多，藕合越强，电路越容易起振。 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.3 LC振荡电路 3)电路优缺点 (1)易起振，输出电压较大。 (2)调频方便。 (3)输出波形不理想。 2.电感反馈式LC振荡电路 1)图8-9为电感反馈式LC振荡电路，又称哈特莱振荡电路。 2)振荡条件分析 (1)相位条件。 (2)幅度条件。 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.3 LC振荡电路 3)振荡频率 4)电路优缺点 (1)由于L1和L2之间藕合很紧，故电路易起振，输出幅度大。 (2)调频方便，电容C.若采用可变电容器，就能获得较大的频率调节范围。 (3)由于反馈电压取自电感L2两端，它对高次谐波的阻抗大，反馈也强，因此在输出波形中含有较多高次谐波成分，输出波形不理想。 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.4电容反馈式振荡电路 电容反馈式LC振荡电路又称为考毕兹振荡电路，如图8-10所示。 1.相位条件 2.幅度条件 由图8-10的电路可看出，反馈电压取自电容C2两端，所以适当地选择C1、C2的数值，并使放大器有足够的放大量，电路便可起振。 3.振荡频率 振荡频率为 其中 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路 8.1.4电容反馈式振荡电路 4.电路优缺点 容易起振，振荡频率高，可达100MHz以上。输出波形较好，这是由于C2对启次谐波的阻抗小，反馈电压中的谐波成分少，故振荡波形较好。但调节频率不方便。因为C1、C2的大小既与振荡频率有关，也与反馈量有关。改变C1(或C2)时会影响反馈系数，从而影响反馈电压的大小，造成电路工作性能不稳定。 *5.串联改进型电容反馈式LC振荡电路 串联改进型电容反馈式LC振荡电路又称克拉泼振荡电路，如图8-11所示。 下一页 上一页 8.1 正弦波振荡电路