北邮模电第十七讲 正弦波振荡电路

电子电路基础第十七讲正弦波振荡电路2023/2/11振荡电路及分类振荡电路：在没有输入信号的条件下，能够自行产生一定幅度﹑一定频率的输出信号的电路正弦波振荡电路张弛振荡电路正弦波振荡电路：产生正弦波信号的电路张弛振荡电路：产生非正弦波（方波﹑锯齿波等）信号的电路本章重点讨论正弦波振荡的条件﹑电路组成，具体分析RC正弦波振荡器、反馈式正弦波振荡器及三点式正弦波振荡器

2主要内容9.1正弦波振荡的基本概念(1)产生正弦波的条件(2)振荡电路的组成及起振条件9.2RC正弦波振荡器(1)RC串并联电路的频率特性(2)文氏桥振荡器9.3反馈式正弦波振荡器(1)LC并联电路的频率特性(2)反馈式正弦波振荡器9.4三点式正弦波振荡器(1)电感三点式正弦波振荡器(2)电容三点式正弦波振荡器3开关K：1产生正弦波的条件用正反馈产生正弦波振荡由放大到振荡，维持输出不变相位平衡条件产生自振荡的两个平衡条件振幅平衡条件24振荡等幅振荡增幅振荡，振荡输出愈来愈大

减幅振荡，振荡输出愈来愈小直到最后停振5振荡电路的组成及起振条件

组成：放大电路和反馈网络为获得频谱纯度高、幅度稳定的振荡选频网络和稳幅环节选频网络若由R、C元件组成，称为RC正弦波振荡电路；若由L、C元件组成，则称为LC正弦波振荡电路实际振荡电路的起振并不需要外加输入信号Ui，且开关是始终连在2端问题：如何从无到有地建立振荡电压？6反馈振荡实用电路举例LC谐振回路的谐振频率0Rb＝Rb1//Rb2；CB和CE是隔直电容c极输出电压通过反馈电感Lf获得反馈电压，连接到b极同名端设置：uf引入正反馈交流通路7起振原理开始，，增幅振荡。线性区工作，|A|为常数刚接通VCC,电路各部分产生微小的电扰动，具有很宽频谱w0起振平衡交流通路LC谐振回路选频，0分量正反馈振荡幅度增长，非线性区工作，A下降。当|AF|=1时，稳幅振荡8主要内容9.1正弦波振荡的基本概念9.2RC正弦波振荡器(1)RC串并联电路的频率特性(2)文氏桥振荡器9.3反馈式正弦波振荡器9.4三点式正弦波振荡器文氏桥振荡器9RC串并联电路的频率特性RC正弦波振荡器组成：放大电路、电阻、电容10RC串并联电路的频率特性（续）11文氏桥振荡器

典型的文氏桥振荡电路RC串并联电路：正反馈网络，f0处反馈值最大电路中的热扰动或各种冲击，存在各种频率信号R1和Rf：负反馈网络12文氏桥振荡器原理频率

时，当uP>uN时，正反馈量>负反馈量，f0信号进一步放大，振荡uN不变，uP减小正反馈量<负反馈量，呈负反馈，不能振荡13文氏桥振荡器原理为了使产生的正弦波尽可能纯正，在满足振荡条件的前提下，应使运放的放大倍数Auf尽可能小。一般，取Rf的值略大于2R1

14例9-1设计一个振荡频率f0＝10Hz的正弦波振荡器，确定电路参数。文氏桥振荡器应用举例解：振荡频率较低，采用文氏桥正弦波振荡电路取取通过调整电位器W1的值，使R2+W1略大于2R115主要内容第九章正弦波振荡电路9.1正弦波振荡的基本概念9.2RC正弦波振荡器9.3反馈式正弦波振荡器(1)LC并联电路的频率特性(2)反馈式正弦波振荡器9.4三点式正弦波振荡器16

LC并联电路的频率特性

R：L和C的等效损耗电阻，主要是L的直流电阻，一般R很小17

LC并联电路的频率特性（续）18反馈式正弦波振荡器

LC电路适合振荡频率较高的场合，不能采用运算放大器——使用fT较高的三极管CB、CE：隔直电容Rb1，Rb2，RE：直流偏置交流通路Rb＝Rb1//Rb219Au＝uC/ui随频率f变化，f0处Au0最大

反馈式正弦波振荡器原理LC并联谐振电路，正反馈B：L2和L1的匝数比

Au：电路开环电压放大倍数开环示意图

L：谐振回路的等效电感量。包括L1及L2和L3互感（影响很小）20反馈式正弦波振荡器原理电路中的热扰动或各种冲击，存在各种频率信号谐振选频增幅振荡不能产生振荡Au减小Q值愈高，正弦波愈纯正21主要内容第九章正弦波振荡电路9.1正弦波振荡的基本概念9.2RC正弦波振荡器9.3反馈式正弦波振荡器9.4三点式正弦波振荡器(1)电感三点式正弦波振荡器(2)电容三点式正弦波振荡器22电感三点式正弦波振荡器(哈特莱Hartely电路)

交流通路谐振回路中电感线圈的三个点分别与T的三个极相连信号通过L1耦合到L2，反馈到T的基极正反馈；信号通过L3输出23电感三点式正弦波振荡器设电感L2和L1的互感为M，Q>>1电路反馈系数B：电路振荡的条件Au＝uC/ui随频率f变化，f0处Au0最大

Au：电路开环电压放大倍数24电容三点式正弦波振荡器(考皮慈Copitts电路)

交流通路谐振回路中电容的三个点分别与T的三个极相连信号通过C2反馈到T的基极正反馈；信号通过L2