波形发生与变换电路

第9章波形的发生和变换电路9.1正弦波振荡电路9.1.1概述

振荡电路：无外加交流信号，能输出一定频率一定幅值的信号。振荡条件：在振荡电路中引入正反馈，且振荡频率可控。

1，产生正弦波振荡的条件

振荡原因：在电扰动下，对于某一特定频率的信号形成正反馈，使干扰不断增大由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。振荡平衡条件：幅值平衡条件相位平衡条件起振条件：2，

基本组成部分1)放大电路：放大作用2)正反馈网络：满足相位条件3)选频网络：确定f04)非线性环节：稳幅常合二为一3、分类：RC、LC、石英晶体。相位条件的判断方法：瞬时极性法Ui的极性→Uo的极性→Uf的极性若Uf与Ui极性相同，则电路可能振荡；否则不能振荡。9.1.2RC正弦波振荡电路1.

RC串并联选频网络当f=f0时不但φ=0，且最大，为1/3。2.

RC桥式正弦波振荡电路起振要求：稳幅措施：采用非线性元件1）热敏元件稳幅原理：稳幅Rf

用负温度系数热敏电阻

；或R用正温度系数热敏电阻

；2）二极管

稳幅原理：电流增大时，二极管动态电阻减小。稳幅环节例1：电路如图所示，试用相位平衡条件判断电路是否可能振荡。T1T21⊕○2○3vivfvo○4○5T1为共源放大电路，设从T1栅极断开，并加入(+)信号，则经过RC串并联网络反馈回来的为(-)信号，不满足相位平衡条件,不能振荡.解：T1T2例2：将电路合理连接，使之产生正弦波振荡知识点：本题考查是否掌握RC桥式振荡电路的结构特点。其特点是以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络，并且放大电路要引入电压串联负反馈。因此本题的关键是合理引入两路反馈例3：⑴.试分析D1、D2自动稳幅原理；⑵.估算输出电压V0m；(VD=0.6V)⑶.试画出若R2短路时，输出电压V0的波形；⑷.试画出若R2开路时，输出电压V0的波形；解：⑴.稳幅原理

当v0幅值很小时，

D1、D2接近开路，R’3=2.7K。

当v0幅值较大时，

D1或D2导通，R’3减小，AV下降。V0幅值趋于稳定。⑵.估算输出电压V0m(VD=0.6V)I⑶.若R2短路时(4).若R2开路，增益AV无穷大，输出电压峰值过大，被削波，输出波形极象方波。AV<3，电路停振，输出电压V0=09.1.3、LC

正弦波振荡电路

1.

LC并联网络的选频特性2，LC选频放大电路3.变压器反馈式LC正弦波振荡电路必须有合适的同铭端！4.电感反馈式正弦波振荡电路

电感的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电感三点式电路。5.电容反馈式（电容三点式）电路9.1.4石英晶体正弦波振荡电路1.石英晶体简介2.石英晶体正弦波振荡电路（1）并联型（感性区）（2）串联型（纯电阻）例1：已知电路如图，试分析它们是否有可能产生正弦波振荡，若不可能，则改正错误使它们有可能产生正弦波振荡。分析电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：1)是否存在四个组成部分:放大电路、选频网络、正反馈网络、限幅环节。2)放大电路是否能正常工作：一是能够建立起合适的静态工作点，即放大管既不会截止也不会饱和；二是动态信号能够正常传输，即交流通路中的输入回路和输出回路既没有被短路又没有被断路的地方。3)是否满足相位条件：正反馈。(1)存在四个组成部分:放大电路为T;选频网络为N1C；反馈网络为N1N2；限幅环节为T，其增益A随输出电压增大而减小。构成互感耦合振荡器。解:(a)(2)放大电路不能正常工作：因为N2在直流通路中可视为短路，导致放大管基极直流电位为零，使之截止。1⊕○23⊕应在输入端加耦合电容。(3)满足相位条件：是正反馈如果不满足，可改变同名端使之满足。4⊕解:(b)(1)存在四个组成部分:放大电路为T;选频网络为N1N2C；反馈网络为N1N2；限幅环节为T。构成电感三点式耦合振荡器。(2)放大电路不能正常工作：因为在直流通路中N1和N2可视为短路，放大管的基极与集电极直流电位相等，使之处于临界饱和状态。应在输入端加耦合电容。(3)满足相位条件：是正反馈1⊕○23⊕解:(c)(1)存在四个组成部分:放大电路为T;选频网络为C1C2L；反馈网络为C1C2；限幅环节为T。构成电容三点式耦合振荡器。(2)放大电路不能正常工作：因为VCC和Ce在交流通路中可视为短路，放大管的输出电压恒为零。应在集电极加电阻Rc。(3)满足相位条件：是正反馈1⊕3⊕○2注意事项：1、放大电路必须能够正常工作、放大电路的基本接法；2、断开反馈，在断开处加

f=f0的输入电压；3、找出在哪个元件上获得反馈电压.1.方波发生电路RC回路滞回比较器9.2.1矩形波发生电路9.2非正弦波发生电路假设刚开始有：uc＝0，uO=+UZ(1)uO=+UZ(uP＝+UT),C充电,uc升高,升高到+UT,则uO跃变为－UZ(2)uO=+-UZ(uP＝-UT),C放电,uc下降,下降到-UT,则uO跃变为+UZ脉冲宽度主要参数：（1）占空比：（2）振荡周期

根据电容上电压波形可知，在二分之一周期内，起始值f(0)为-FUZ(即-UT),终值f(T/2)为+FUZ(即+UT),时间常数为R3C

，时间t趋于无穷大时，uC趋于+UZ，利用一阶RC电路的三要素公式：有：2.矩形波发生电路