项目5正弦波振荡器-lm2

1、项目项目5 5 波形发生电路的分析与波形发生电路的分析与测试测试AiUoUiuoUAU FfUAiUoUfuoUAU ifUU 如如果果：FfU 自激振荡自激振荡fidXXX改成正反馈改成正反馈正反馈电路才能正反馈电路才能产生自激振荡产生自激振荡产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈电路反馈电路FfX iX +k如果：如果：ifXXk闭合闭合,去掉去掉,Xi仍有信号输出。仍有信号输出。基本放大基本放大电路电路AodX oX 反馈电路反馈电路FfX 反馈信号代替了放大电路的输入信号反馈信号代替了放大电路的输入信号dfXXOfXFX00dAXX1FA0自激

2、振荡条件自激振荡条件自激振荡的正弦波频率必须一定，也就是说在放大、自激振荡的正弦波频率必须一定，也就是说在放大、反馈回路中应该有选频作用，将不要的频率抑制。反馈回路中应该有选频作用，将不要的频率抑制。所以将放大倍数和反馈系数写成：所以将放大倍数和反馈系数写成：)()(AF、1u FA1 FAu FA即即： n2 FA fuoUAU 由由：ouoUFAU 1u FAofUFU 起振条件和稳幅原理起振条件和稳幅原理起振条件：起振条件：结果：产生增幅振荡结果：产生增幅振荡1|FA（略大于）略大于）稳幅过程：稳幅过程：起振时，起振时，1|FA稳定振荡时，稳定振荡时，1|FA1 1、被动：器件非线性、被

3、动：器件非线性2 2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节调节放大电路的放大电路的增益增益稳幅措施：稳幅措施：起振过程起振过程Xdof基本放大器基本放大器A反馈网络反馈网络FXX常用的选频网络有常用的选频网络有RC选频选频和和LC选频选频LCf210 CMLLf)2(21210 2121021CCCCLf _+ + RFuoRCRCR1RCRC振荡电路振荡电路RC选频网络选频网络同相比例运算电路同相比例运算电路RCRC 串并联网络的选频特性串并联网络的选频特性( (文氏桥选频电路文氏桥选频电路) )R1C1 串联阻抗：串联阻抗：)j/1 (

4、111CRZ222222j1 )j/1/(CRRCRZR2C2 并联阻抗：并联阻抗：R1C1R2C2OUfURCff210只有当只有当时，时，uo和和ui同相且同相且31UUUUFOfOi1FiOuRR1UUA当当 1F2RR 时，时，1FAu3Au =0FRC桥式振荡器的工作原理桥式振荡器的工作原理输出正弦波频率输出正弦波频率：RCf2100A在在 f0 处处,0F满足相位条件：满足相位条件：0FAAF=131FA=3振幅条件：振幅条件：uRf1RRRCCufA+o11fRRA1f2RR 引入负反馈：引入负反馈：_+ + RTuoRCRCR1t uotRtA半导体热敏电阻半导体热敏电阻能自动

5、稳幅的振荡电路能自动稳幅的振荡电路起振时起振时R Rt t较大较大 使使A A3,3,易起振。易起振。当当u uo o幅度自激幅度自激增长时，增长时， R Rt t减减小，小，A A减小。减小。 当当u uo o幅度达某幅度达某一值时，一值时， A A33。 因此因此u uo o幅度自幅度自动稳定于某一动稳定于某一幅值。幅值。石英晶体振荡器石英晶体振荡器石英谐振器石英谐振器1.正反压电效应正反压电效应 由机械形变引起产生电荷的效应称为正压电压效应，交变电场由机械形变引起产生电荷的效应称为正压电压效应，交变电场引起石英晶体发生机械形变引起石英晶体发生机械形变(压缩或伸展压缩或伸展)的效应称为反压

6、电效应。的效应称为反压电效应。 2.石英晶体的等效电路，见图石英晶体的等效电路，见图5-14石英谐振器等效电路 3.石英谐振器的特点石英谐振器的特点有两个谐振频率有两个谐振频率:串联谐振串联谐振fs（低频时）（低频时） 并联谐振并联谐振fp （高频时）（高频时）石英谐振器的电抗特性曲线石英谐振器的电抗特性曲线 : fsf+UZu+UZ时，时， u010u010；当；当u+=-UZu+=-UZ时，时， 其波形如图其波形如图5-15b5-15b所示。所示。oouRRRuRRRu2111212任务任务5.3.3 5.3.3 锯齿波发生电路锯齿波发生电路 图图5-155-15所示的三角波发生电路的输出

7、是等腰三角形，所示的三角波发生电路的输出是等腰三角形，如果认为地使三角形两边不对称，即为锯齿波。锯齿如果认为地使三角形两边不对称，即为锯齿波。锯齿波发生电路如图波发生电路如图5-17a5-17a所示。所示。3 3正弦波振荡电路主要有正弦波振荡电路主要有RCRC振荡电路和振荡电路和LCLC振荡电路两种。振荡电路两种。RCRC振荡电路主要用于中低频场合，振荡电路主要用于中低频场合，LCLC振荡电路主要用于高振荡电路主要用于高频场合。频场合。1 1正弦波振荡的条件：正弦波振荡的条件： AF=1 AF=1 （振幅条件）（振幅条件） （相位条件）（相位条件）n2FA2.2.正弦波振荡电路由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅正弦波振荡电路由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅环节构成。环节构成。1. 1. 内容小结内容小结例例1 1：试判断以下各图所示是否满足自激振荡的相位条件。：试判断以下各图所示是否满足自激振荡的相位条件。例题及课后习题例题及课后习题不满足不满足不满足不满足（+）（+）（）（+）（）VRReb1ccLCCeC2RcC1Rb2满足满足V21CCL+A+RRuo1Rf（ +）（ +）（ -）满足满足例例2:2:R R=1k=1k ，C C=0.1=0.1 F F，R R1 1=10k=1