信号产生电路自激振荡

信号产生电路自激振荡.第一页，共42页。第六章信号产生电路第二页，共42页。正弦波振荡电路自激振荡RC振荡LC振荡石英晶体振荡选频特性稳幅措施变压器反馈式LC振荡LC并联谐振回路三点式LC振荡第三页，共42页。自激振荡基本放大电路Ao反馈电路F+–改成正反馈正反馈电路才能产生自激振荡产生自激振荡的条件第四页，共42页。如果：k闭合,去掉仍有信号输出。基本放大电路Ao反馈电路F++k第五页，共42页。基本放大电路Ao反馈电路F反馈信号代替了放大电路的输入信号自激振荡条件第六页，共42页。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。所以将放大倍数和反馈系数写成：第七页，共42页。自激振荡的条件：自激振荡条件可以写成：（1）振幅条件：（2）相位条件：n是整数相位条件意味着振荡电路是正反馈，振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。第八页，共42页。起振条件和稳幅原理起振条件：结果：产生增幅振荡（略大于）稳幅过程：起振时，稳定振荡时，1、被动：器件非线性2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以调节放大电路的增益稳幅措施：起振过程Xdof基本放大器A反馈网络FXX第九页，共42页。1.放大电路2.正反馈网络3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。

常用的选频网络有RC选频和LC选频4.稳幅环节——使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小。正弦波振荡器的一般组成第十页，共42页。_++RFuoRCRCR1RC振荡电路RC选频网络同相比例运算电路第十一页，共42页。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。R1C1R2C2iUoU第十二页，共42页。文氏桥选频电路)1()1(112211221CRCRjCCRRUUioww-+++=R1C1R2C2iUoU时，相移为0。1221w1CRCR=w当第十三页，共42页。如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：1221w1CRCR=w21211CCRR=w01CR=w0)1()1(112211221CRCRjCCRRUUioww-+++=13=文氏桥选频电路)1(31CRCRjww-+=w=wo时第十四页，共42页。文氏桥选频电路)(3100ffffjUUio-+=传递函数：2002)(31ffffUUio-+=幅频特性：相频特性：如果：R1=R2=R，C1=C2=Cf+90–90ff0UUio)1(31CRCRjww-+=第十五页，共42页。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=131=F1fF+=RRAfF2RR=uo_++RFRCRCRfA=3uouo3A=3同相放大器文氏桥选频电路输出正弦波频率：第十六页，共42页。例题:R=1k，C=0.1F，Rf=10k。RF为多大时才能起振？振荡频率f0=？Hzuo_++RFRCRCRfAF=1，31=F1fF+=RRAA=3=210=20k=1592Hz起振条件：fF2RR=第十七页，共42页。采用非线性元件负温系数热敏元件热敏电阻起振时，即热敏电阻的作用稳幅RC振荡电路正弦波振荡电路2.稳幅措施_++RTRCRCRfTuo第十八页，共42页。能自行启动的电路2RF1+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_++RF1RCCRfRF2D1D2R第十九页，共42页。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：_++RFuoRCCRfKKR1R1R2R2R3R3振荡频率：第二十页，共42页。电子琴的振荡电路：_++RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R22112CRR=0f2121RRF+=12345176功率放大器使R2>>R121F1fF2RRA+=F1R+2AF1可调A2RF1+RF2Rf第二十一页，共42页。RC振荡电路适用于低频LC振荡电路适用于高频第二十二页，共42页。LC振荡电路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，所以一般用分立元件组成放大电路。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。第二十三页，共42页。一.LC并联谐振回路的选频特性谐振时回路电流比总电流大的多，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。R为电感和回路中的损耗电阻当时，并联谐振。谐振时，电路呈阻性第二十四页，共42页。

Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。

幅频特性曲线LC振荡电路1.LC并联谐振回路正弦波振荡电路Z0为并联谐振阻抗Exit第二十五页，共42页。1234初级线圈次级线圈同名端1234+–+–

在LC振荡器中，反馈信号通过互感线圈引出二.互感线圈的极性判别第二十六页，共42页。判断是否是满足相位条件——正反馈

断开反馈到放大器的输入端点，假设在输入端加入一正极性的信号，用瞬时极性法判定反馈信号的极性。若反馈信号与输入信号同相，则满足相位条件；否则不满足。(+)(-)(+)(+)第二十七页，共42页。FAu+UCCCC1LRLRB1RB2LiRECEui+-uf-+ib第二十八页，共42页。++–+正反馈振荡频率:–+UCCCC1Luo满足相位平衡条件LC正弦波振荡器举例2.变压器反馈式LC振荡电路LC振荡电路正弦波振荡电路Exit第二十九页，共42页。LC并联谐振电路构成选频网络A.若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。原理：电容三点式电感三点式

中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。三点的相位关系B.若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。3.三点式LC振荡电路LC振荡电路正弦波振荡电路Exit第三十页，共42页。3.三点式LC振荡器(1)电感三点式LC振荡电路振荡频率：LC振荡电路正弦波振荡电路Exit第三十一页，共42页。(2)电容三点式LC振荡电路振荡频率：3.三点式LC振荡器LC振荡电路正弦波振荡电路Exit第三十二页，共42页。

例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。(a)(b)3.三点式LC振荡器LC振荡电路正弦波振荡电路Exit第三十三页，共42页。–+UCCC1C2+–ubeube增加正反馈–++–第三十四页，共42页。3．正弦波振荡电路主要有RC振荡电路和LC振荡电路两种。RC振荡电路主要用于中低频场合，LC振荡电路主要用于高频场合。1．正弦波振荡的条件：┃AF┃=1（振幅条件）

（相位条件）2.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。1.内容小结第三十五页，共42页。不满足满足试判断以下各图所示是否满足自激振荡的相位条件第三十六页，共42页。（+）（+）（–）（+）（–）满足第