第四章正弦波振荡电路

第四章正弦波振荡电路第1页，共26页，2023年，2月20日，星期三Ud124.1正弦波振荡电路的基本原理1、自激振荡的条件S在2:令F=Uf/Uo..所以产生自激振荡的条件为:...AF=.UoUd.UoUf=1S上页下页第4章返回+++Uf+---A=Uo/Ud..S在1:Ud=Ui

..-.Ui..Uo.因为:Uf=Ud，.....Uf=UiU=d则输出电压保持不变。翻页AF第2页，共26页，2023年，2月20日，星期三自激振荡的条件:AF=1

幅度平衡条件：相位平衡条件:AF=1

A+F=2n（n=0,1,2……）

反馈信号与输入信号的大小相等,在放大倍数一定时应有足够强的反馈量。反馈信号与输入信号同相，必须引入正反馈。上页下页第4章返回翻页第3页，共26页，2023年，2月20日，星期三2、振荡的建立与稳定振荡电路的起振:选择某一频率的信号增幅振荡电路由电路变为等幅振荡|AF|=1|AF|>1上页下页第4章返回翻页Ud12S+++Uf+----.Ui..Uo.AF第4页，共26页，2023年，2月20日，星期三

通过不断地放大正反馈再放大再反馈，使Uom不断增大，一直到达某一点时，才稳定下来。自激振荡的建立过程A反馈特性Ufm=|F|Uom幅度特性Uom=f(Ufm)Ufm1Ufm2Uom2Uom1UfmOUom如右图上页下页第4章返回翻页第5页，共26页，2023年，2月20日，星期三由上述讨论可知：正弦波振荡电路应由以下部分组成：放大电路正反馈电路选频电路稳幅电路上页下页第4章返回翻页第6页，共26页，2023年，2月20日，星期三

4.2

RC正弦波振荡电路

1.电路组成RCCRRfR1负反馈网络（稳幅环节）文氏电桥正弦波振荡电路上页下页第4章返回翻页uO+—+∞正反馈选频网络Ao第7页，共26页，2023年，2月20日，星期三

2、RC串并联网络的选频特性Z1

=R+1jωC1Z2=R(jωC)R+1jωC=R1+jωRC..UfUO==.IZ2I(Z1+Z2).Z2Z1+Z2=R1+jωRCR+1jωC+R1+jωRC=13+j(ωRC-jωRC1)上页下页第4章返回翻页.I++RCU0.Uf.CRZ1Z2第8页，共26页，2023年，2月20日，星期三.UfUo.=11ωRC3+j(ωRC-)当:1ωRCωRC-=0即,或RCω=ω0=12πRCƒ=ƒ0=1时结论：.UfUo.与

同相位,即为正反馈；UfUo.=1/3，则Uf达到最大值。.上页下页第4章返回翻页RC串并联选频网络++RCU0.Uf.CRZ1Z2.I第9页，共26页，2023年，2月20日，星期三=F=Uf•__Uo•13__f=0º,3、如何满足自激振荡条件f0=12RC起振时应满足:Rf>2R1RfR1）,

A=（1+A=0º为了满足AF=1,A=3RfR1）=3,

（1+Rf=2R1即A≥3上页下页第4章返回翻页ui

u

o1ＲfＲＲCＲC+uf

–Z1Z2Ao第10页，共26页，2023年，2月20日，星期三4、稳幅措施特点：

利用二极管的非线性自动调节反馈的强弱来维持输出电压的恒定。UO↑→r↓→U

ƒ↑→|A|↓缺点输出波形失真较大上页下页第4章返回翻页

二极管稳幅电路u

o1ＲＲf2ＲCＲCＲf1D2D1Ao第11页，共26页，2023年，2月20日，星期三UO↑→T↑→RT↓→U

ƒ↑→|A|↓☆由于热敏电阻具有热惯性，因此可获得失真较小的输出电压。特点：

利用半导体热敏电阻的非线性实现稳幅。上页下页第4章返回翻页热敏电阻稳幅电路uo1ＲＲTＲCＲCAo第12页，共26页，2023年，2月20日，星期三

*4.3

LC正弦波振荡电路

1.电容三点式振荡电路REC2C1RCRB1RB2上页下页第4章返回翻页(a)基本电路(b)交流通路CBCELLC1C2RCRB1∥RB2TT++－－－uiuo+113322+UCC谐振回路第13页，共26页，2023年，2月20日，星期三上页下页第4章返回

电感L和电容C1、C2构成的谐振回路成为放大电路的负载，电容C2两端的电压作为反馈信号，在放大器的输入端引入了正反馈。翻页

选取适当的静态值和元件参数，使得谐振回路谐振时，AF≥1。电路自激振荡AF=1时，振荡稳定。振荡频率近似等于LC谐振回路的振荡频率：√C1

C2C1+C2L2π1fo

=

第14页，共26页，2023年，2月20日，星期三

改进型电容三点式振荡电路REC2C1RCRB1RB2上页下页第4章返回翻页CBLT+UCCC3在电感支路中串联一个电容C3，且取C3远小于C1和C2。故谐振回路的振荡频率主要由L和C3来决定：fo≈√2πLC31改变C3，即可改变fo第15页，共26页，2023年，2月20日，星期三

2.电感三点式振荡电路RECRCRB1RB2上页下页第4章返回翻页(a)基本电路(b)交流通路CBCEL2CRB1∥RB2TT++－－－uiuo+113322+UCCL1L1L2谐振回路第16页，共26页，2023年，2月20日，星期三上页下页第4章返回

电感L1、L2

和电容C构成了谐振回路，+UCC通过L1

到集电极形成集电极电流的直流通路，故可省略RC

。电感L2两端的电压作为反馈信号，在放大器的输入端引入了正反馈。若L1、L2线圈之间的互感为M，则线圈的总电感为：L=L1+L2+2M

。电路的振荡频率近似等于LC谐振回路的振荡频率：

fo

=

√（L1+L2+2M）C2π1翻页第17页，共26页，2023年，2月20日，星期三上页下页第4章返回*4.4

石英晶体正弦波振荡电路1.石英晶体谐振器

石英晶体具有压电效应，压电谐振就是石英晶体的固有谐振频率。谐振频率有两个，LCR支路的串联谐振频率fs和LCR支路与电容CO的并联谐振频率fP，fP＞fs且很接近。翻页（a）符号（b）等效电路JTLCRCO第18页，共26页，2023年，2月20日，星期三上页下页第4章f=fs时：（X=0）

石英晶体呈阻性f＜fs或f＞fp时：

石英晶体呈容性fs＜f＜fp时：

石英晶体呈感性翻页fsfp容性容性感性f

X0（c）电抗频率特性曲线

根据等效电路可画出石英晶体的电抗频率特性曲线。返回第19页，共26页，2023年，2月20日，星期三REC2C1RCRB1RB2上页下页第4章翻页CBT+UCC2.并联型石英晶体振荡器JT并联型石英晶体振荡电路工作频率为：fs＜f＜fp石英晶体呈感性，作为电容三点式振荡电路中的回路电感返回第20页，共26页，2023年，2月20日，星期三上页下页第4章3.串联型石英晶体振荡器串联型石英晶体振荡电路工作频率等于fs

,晶体呈纯阻性，且阻抗最小。频率为fs时，正反馈最强。

REC2C1RCRB1RB2(a)基本电路CBCCLT+UCCJT(b)交流通路LC1C2TREJT本节结束返回第21页，共26页，2023年，2月20日，星期三超声波加湿器例上页下页返回第22页，共26页，2023年，2月20日，星期三超声波加湿器原理超声波加湿器的核心部件是超声波换能器（也叫“振荡片”），就是把电能转换成机械振荡的装置，通俗地讲，也就是一个小喇叭，只是这个小喇叭发出的声音频率超过了人耳的感知范围，即“超声波”。

超声波加湿器通过换能器把水打碎成小液滴，经小风扇吹出，形成水雾飘洒到环境空气中，水雾被空气溶解即达到增加空气湿度的作用。例下页返回上页第23页，共26页，2023年，2月20日，星期三超声波加湿器原理例下页返回上页第24页，共26页，2023