波形的产生与变换电路.ppt

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1、电路,只有正反馈电路才能产生自激振荡,则电路存在如下的正反馈,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。,1、振荡条件,产生正弦波振荡的平衡条件：,即,(n为整数),起振条件：然后过渡到平衡条件：,2、正弦波振荡电路的组成,（1）放大电路：向电路提供能量，使其有固定的振幅输出；要有合适的Q点；交流信号要能顺利通过。（2）反馈网络：与放大电路共同形成正反馈（相位条件）。如何使其输出正弦波？所以用（3）（3）选频网络：选出频率为 f0 的正弦波。（4）稳幅环节：从，必须要有一个非线性的稳幅环节，使输出信号的幅值稳定。,电路把除 f=f0 以外的输出量均

2、逐渐衰减为零，因此输出量为 f=f0 的正弦波。,3、判断电路是否可以产生正弦波振荡的方法,（1）找四部分电路：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）判断电路是否有合适的静态工作点，动态信号是否能够输入、输出和放大。（3）分析相位条件，看电路是否满足正反馈条件（4）起振条件：,4、分类,RC正弦波振荡电路：2个C+1个共射电路LC正弦波振荡电路：电感三点式和电容三点式石英晶体振荡电路：振荡频率稳定度高（发射电台常用）,8.1.2 RC正弦波振荡电路,一、RC串并联选频网络,1、RC串并联振荡电路的频率特性,RC串并联选频网络 RC桥式正弦波振荡电路（文氏桥正

3、弦波振荡电路）,图（a）为RC串并联选频网络，在正弦波振荡电路中即为选频网络又为正反馈网络，所以其输入电压为，输出电压为。,当信号频率很低时，简化电路如图（b）所示；当 f0时，,当信号频率很高时，简化电路如图（c）所示；当f时，,当信号的频率 f 从0时，的相位从+90-90，对于RC选频网络，一定存在一个频率f0，与 的相位相同。,2、定量计算,令,当 f=f0 时，,二、RC桥式正弦波振荡电路（文氏桥）,当 f=f0 时，,放大电路应满足如下条件：为满足起振条件，电压放大倍数略大于3；,RC串并联网络+放大电路,引入电压串联负反馈,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

4、选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。,1、电路,放大电路：同向比例运算电路,2、正弦波振荡电路的四个组成部分,稳幅环节：R1选用正温度系数的 热敏电阻,8.1.3 LC正弦波振荡电路,一、变压器反馈式LC振荡电路 P412,四个组成部分：放大电路：T，必须要有合适的Q点选频网络：LC并联正反馈网络稳幅环节电容C1是必要的吗？,为使N1、N2耦合紧密，将它们合二为一，组成电感反馈式电路,二、电感反馈式振荡电路,电感的三个抽头分别接至晶体管的三个极，所以称为电感三点式,四个组成部分：放大电路，选频网络：LC，正反馈网络，稳幅环节,特点：耦合紧密，振幅大，C用可变电容可获得较宽的振荡频

5、率。波形较差，含有高次谐波。为使波形好，采用电容反馈式电路。,C1必须要吗,三、电容反馈式振荡电路,电容的三个端分别接至晶体管的三个极，所以称为电容三点式,四个组成部分：放大电路，选频网络：LC，正反馈网络，稳幅环节,特点：波形好，振荡频率可调范围小，适用于频率固定的场合。在小范围内调频率，可并联电容C3,若要求电容反馈式振荡电路的振荡频率高100MHz以上，则采用共基放大电路的电容反馈式振荡电路。,P419 图8.1.24 例8.1.2 电路图,P419 图8.1.25 例8.1.3 电路图,改正电路,输出限幅电路 为适应负载对电压幅值的要求，输出端加限幅电路,不可缺少,UOH=+UZ UO

6、L=-UZ,限幅电路还可跨接在集成运放的输出端和反向输入端之间,（1）如何改变阈值电压的大小和极性？（2）如何改变uI过UT时uO的跃变方向?（3）如何改变UOL，UOH的值？,分析电压比较器传输特性的方法：,在单限比较器中，输入电压在阈值电压附近的任何微小变化都将引起输出电压的跃变，不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此，虽然单限比较器很灵敏，但是抗干扰能力差。而滞回比较器具有滞回特性，也就具有一定的抗干扰能力。,若要电压传输特性曲线左右移动，需将两个阈值电压叠加相同的正电压或负电压。若要使电压传输特性曲线上、下平移，则应改变稳压管的稳压值。,例：,1、电路组成,反向输入的滞回比

7、较器+RC电路,2、工作原理,设uO=+UZC充电uC+UT uO=-UZ C放电 uC-UT uO=+UZ,特点：两个状态都是暂稳态,占空比 q 50如果想调节占空比，改变充放电通路,3、占空比可调电路,改变电位器 RW 的滑动端，就改变了冲放电的时间，从而使方波的占空比可调。,4、周期,T=2Tk,占空比 q 50,f=1/T,滞回比较器+积分电路,则阈值电压：,令,t0,t1,t2,8.3.3 锯齿波发生电路,设RW滑到最上端,本章小结,1、正弦波震荡电路 正弦波震荡的条件，几种常用的正弦波震荡电路（判断是否能产生正弦波）,2、电压比较器 各种电压比较器（单限电压比较器、滞回电压比较器、窗口电压比较器的）的电压传输特性的特点。,3、非正弦波发生电路 矩形波电路、三角波电路、锯齿波电路,