数电第10讲正弦波方波发生器.ppt

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1、2023/10/14,电工电子技术,第10讲,第12章 集成运算放大器,12.6.1 RC正弦波振荡器,12.6.2 LC正弦波振荡器,12.6 信号发生电路,2023/10/14,电工电子技术,1.产生自激振荡的原理,只有正反馈电路才能产生自激振荡。,12.6.1 RC正弦波振荡器,2023/10/14,电工电子技术,反馈信号代替了放大电路的输入信号。,2023/10/14,电工电子技术,自激振荡条件的推导,2023/10/14,电工电子技术,自激振荡条件的推导（续）,=FAoXo,自激振荡的条件,2023/10/14,电工电子技术,当xi=0时，AoF=1,(1)正反馈足够强,输入信号为

2、0 时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。,(2)要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必须有RC积分电路。,(3)要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：,自激振荡条件的推导（续）,2023/10/14,电工电子技术,所以，自激振荡条件也可以写成：,（1）振幅条件：,相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。,自激振荡条件的推导（续）,2023/10/14,电工电子技术,问题：如何启振？,Uo 是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。,起振并能稳定振荡的条件：,2023/10/14

3、,电工电子技术,2.RC振荡电路,用RC 电路构成选频网络的振荡电路即所谓的 RC振荡电路，可选用的 RC 选频网络有多种，这里只介绍文氏桥选频电路。,2023/10/14,电工电子技术,文氏桥选频电路,2023/10/14,电工电子技术,如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：,文氏桥选频电路,2023/10/14,电工电子技术,文氏桥选频电路,相频特性：,如果：R1=R2=R，C1=C2=C,2023/10/14,电工电子技术,用运放组成的RC振荡器：,只有在 f0 处,才满足相位条件：,因为：,AF=1,A=3,A=3,同相放大器,文氏桥选频电路,2023/10/14,电工电子技术,例

4、题:R=1k，C=0.1F，Rf=10k。RF为多大时才能起振？振荡频率f0=？Hz,AF=1，,A=3,=210=20k,=1592 Hz,起振条件：,2023/10/14,电工电子技术,能自行起振的电路1,起振时RT2Rf,使A3,易起振。当uo幅度自激增长达某一值时，RT=2Rf，A=3。当uo进一步增大时，RT2Rf,使A3。因此uo幅度自动稳定于某一幅值。,2023/10/14,电工电子技术,能自行启动的电路2,RF1+RF2略大于2Rf,随着uo的增加，RF2逐渐被短接，A自动下降，输出自动被稳定于某一幅值。,将RF分为二个：RF1 和RF2，RF2并联二极管,2023/10/14

5、,电工电子技术,K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。,C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。,振荡频率的调节：,2023/10/14,电工电子技术,电子琴的振荡电路：,使R2R1,AF1,可调,A2,RF1+RF2Rf,2023/10/14,电工电子技术,LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。本节只对 LC振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。,首先介绍一下 LC 选频网络。,12.6.2 LC正弦波振荡器,2023/10/14,电工电子技术,LC 选频网络(LC并联谐振电路),(阻性),LC并联

6、谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。,R为电感线圈中的电阻,2023/10/14,电工电子技术,C,L,R,u,i,例:LC并联谐振电路中,L=1mH,C=0.1F,R=10，U=1V。求谐振时的f0、I0、IC、IL。,=15924 Hz,=1000,I0=U/Z0=1/1000=1 mA,IC=U/ZC=10 mA,IL=U/ZLR=9.95 mA,结论:并联谐振电路中 IC IL I0,谐振信号通过互感线圈引出,2023/10/14,电工电子技术,互感线圈的极性判别,磁棒,初级线圈,次级线圈,2023/10/14,电工电子技术,例1：,+,+,+,正反馈,LC正弦波振荡器举例,判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断,振荡频率:,uo,利用1：晶体管共射极放大器，集电极电位变化与基极反相，发射极与基极同相。,利用2：互感线圈的同极性端电位变化相位相同。,2023/10/14,电工电子技术,例2：,+,+,+,正反馈,+,振荡频率:,M为两线圈的互感,uo,2023/10/14,电工电子技术,+,+,例3：,正反馈,振荡频率:,2023/10/14,电工电子技术,例4：,+,ube增加,正反馈,+,+,