正弦波振荡电路

第二十三讲正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成二、RC正弦波振荡电路三、LC正弦波振荡电路四、石英晶体正弦波振荡电路信号产生电路(振荡器—Oscillators)分类：正弦波振荡非正弦波振荡：RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性要求能：输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定引言一、正弦波振荡的条件和电路的组成1、正弦波振荡的条件无外加信号，输出一定频率一定幅值的正弦波信号。与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈：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。。放大器反馈网络Xi•A•F•Xo•Xf•RL微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。••••••••—幅值平衡条件—

相位平衡条件n=0,1,2,••1、正弦波振荡的条件

一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维持，即1、正弦波振荡的条件起振条件：

要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f=f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。2、起振与稳幅电路如何从起振到稳幅？稳定的振幅非线性环节的必要性！起振条件••uf

起振稳幅3、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，使放大电路的输入信号等于反馈信号3)选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡4)非线性环节（稳幅环节）：稳幅1)是否存在主要组成部分；2)放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否可能正常传递，没有被短路或断路；3)是否满足相位条件，即是否存在f0，是否可能振荡

；4)是否满足幅值条件，即是否一定振荡。常合二而一4、分析方法相位条件的判断方法：瞬时极性法

断开反馈，在断开处给放大电路加f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据

Ui的极性→Uo的极性→Uf的极性若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。

在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。极性？5、朋分类常用黑选频蔑网络谎所用闯元件逆分类锅。1)RC正弦芒波振愁荡电元路：爪几百利kH卷z以杨下2)LC正弦牧波振通荡电佣路：室几百恭kH我z～扑几百跑MH剃z3)白石稻英晶带体正范弦波骂振荡简电路读：振供荡频缝率稳属定二、RC正弦踪蝶波振她荡电歌路1、RC串并朱联选填频网隶络低频驶段高频丙段在频洁率从品0～嫩∞中厕必有刮一个成频率f0，φF＝0o。RC串并批联选涨频网圆络的盖频率愚响应当f=f0时，不但φ=0，且最大，为1/3。1)阵是否溜可用掀共射默放大刃电路妈？2)杜是否泥可用检共集膝放大闹电路贯？3)她是否伐可用拦共基营放大凯电路谷？4)包是否题可用防两级池共射号放大炉电路渗？2、柏电路甲组成应为孔RC牢串并头联网族路配精一个挥电压静放大瘦倍数时略大债于3旋、输恶入电眠阻趋带于无削穷大居、输刚出电粘阻趋训于0灭的放遍大电崖路。蹄且不符转合相拢位条抬件不符粥合幅只值条坑件输入鹊电阻凯小、祝输出灶电阻缎大，糖影响f0可引乘入电弃压串广联负炎反馈寻，使晌电压替放大灯倍数誉大于局3，毙且Ri大、Ro小，杰对f0影响蛋小因为聪|F|=纺1/搜3饰，为满肾足振饮荡的牵幅度旗条件=1妈，所娘以A＝3叼。A=北2nF=埋0º2)电路咏：3)振荡锅频率4)振荡父条件应使组：同相放大加器••••1)组成挺：3、RC桥式锐正弦拜波振丝式荡电僻路（婚文氏双桥振满荡器睁）用同生相比还例运脱算电亦路作谦放大企电路冷。R=8.2kC=0.01Ff0=1.94kHz5)稳幅槽措施因同渡相比弄例运义算电必路有坚非常薪好的陷线性吗度，腊为使Au为非刷线性倍，故R或Rf可用齐热敏启电阻跪，或拘加二陆极管国作为递非线弟性环句节。再起振陵时，乖使Au>萝3，呜稳幅台后Au=吐3。起振钢时信帝号小因，二肤极管旬电阻却大,蕉使Au1层+镇(Rf+rd)/R1≥3起振遗后，日随着嚷振荡历幅度睛的增天大，察二极视管电青阻逐鼠渐减绍小，闷使Au=熄3Au1踪蝶+雕(Rf+rd)/R1>回3IDUD振荡沙幅度葬较小恼时正向晓电阻呆大振荡指幅度蛾较大盗时正向尿电阻罩小采用各非线抖性元恨件热敏孟元件起振时，即热敏很电阻序的作集用稳幅具有构负温易度系今数热敏雾电阻频率司可调催的文责氏桥迁振荡绸器改变观电容惩以粗匹调，斑改变居电位顺器滑旋动端中以微船调。加稳扒压管谷可以烟限制晶输出馒电压址的峰软－峰超值。同轴电位弱器讨论欲一：合理他连接跟电路梨，组螺成文兽氏桥腊振荡古电路讨论另二：判断代图示声电路夫有可喇能产由生正软弦波画振荡教吗？RC移项揭式电扒路RC双T脾选频自网络选频累网络恋和正臣反馈虽网络共是两慈个网羡络。1)RC移相室电路娇有几冈级才遣可能填产生录正弦宽波振舰荡？2)寨若R和C互换裳呢？二、RC移相露式振牲荡电材路8CRRfRCRC一节RC环节移相技90向二节RC环节移相泛18夜0三节RC环节移相的27迎0对于的信号，—满足航相位伶平衡窃条件优点做：结构艳简单缺点共：选频单特性献差，解输出封波形优差三、LC正弦距波振起荡电明路1、LC并联网络绝的选叶频特升性理想LC并联进网络命在谐穷振时屠呈纯择阻性酬，且凝阻抗先无穷流大。谐振频率为在损唇耗较念小时牛，品纳质因鼓数及倍谐振渔频率损耗在f＝f0时，丽电容吃和电排感中览电流毙各约究为多嘉少？蝴网络技的电识阻为启多少毯？L的等杏效损仅耗电芬阻1.峰谐裕振频奔率f02.秃回善路品惑质因轰数QZ三、LC正弦殿波振造荡电菊路1、LC并联网络在的选伍频特变性一般有则3.念谐船振阻僚抗Z04.缠频宵率特筐性f0Z

Z0fQ大Q小ff0f90º-90ºQ增大幅频袍特性相频肝特性即Z=Z0呈纯竖阻性5.确并剪联谐链振的鸦本质—电流岸谐振LuCR–

+iiLiC1)Z=Z0呈纯嘱阻2)形成环流，大牌小是客总电塑流的Q倍••IC•IL•U•I•构成破正弦私波振太荡电题路最宾简单举的做朵法是通共过变糕压器茶引入韵反馈只。附加删相移LC选频轮放大师电路咏→正弦坡波振令荡电扰路当f=f0时，载电压多放大袖倍数惠的数再值最嗓大，司且附脊加相苦移为报0。2、槐变压鞠器反渠馈式膀电路C1是必售要的杆吗？特点菌：易振使，波切形较低好；痕耦合杰不紧蹈密，涌损耗息大，此频率带稳定绣性不兄高。分析纯电路翻是否独可能镰产生盟正弦权波振财荡的难步骤泥：1)附是够否存体在主昼要组恼成部考分2)荣放讨大电肾路是屋否能励正常拼工作3)至是露否满目足相捆位条宇件为使既N1、N2耦合禁紧密势，将按它们会合二口而一出，组册成电垃感反男馈式龄电路勾。必须我有合宪适的杜同铭鲜端！3、剩电感钥反馈复式电葡路反馈遇电压桑取自乖哪个乓线圈兴？反馈迈电压呀的极削性？必要碌吗？电感路的三蛛个抽善头分搂别接昨晶体恩管的择三个铺极，春故称土之为蚊电感模三点弄式电锹路。3、押电感野反馈坝式电宫路特点炉：耦雹合紧虚密，领易振误，振污幅大驳，C用可田调电枣容可羞获得邻较宽或范围柄的振借荡频诉率。波形麦较差妄，常蛾含有共高次闸谐波纷。由于磨电感俊对高慢频信锯号呈镰现较疏大的滩电抗胁，故耐波形歇中含伤高次堪谐波早，为漫使振同荡波兴形好拨，采鸡用电厦容反膏馈式吓电路游。4、电容滨反馈再式（刺电容撞三点赠式）絮电路若要室振荡群频率北高，果则L、C1、C2的取政值就裤要小续。当氏电容曾减小扶到一盛定程刮度，城晶体旨管的墓极间诉电容检将并缎联在C1和C2上，岁影响培振荡以频率葛。特点吃：波形谨好，住振荡尊频率脸调整额范围方小，误适于遣频率容固定乓的场俘合。与放抄大电粪路参迟数无睬关作用蓬？(一阴)石滔英晶止体的紧特性1.饼结帆构和炒符号化学永成分Si仁O2结构晶片涂银层焊点符号2.泪压根电效命应形变形变机械持振动外力压电快振荡—外加杨交变展电压霸的频搞率等宇于晶枯体固颂有频鞋率时御，机电械振佩动幅画度急迎剧加雄大的妙现象竖。四、肉石英姜晶体揭正弦送波振这荡电铸路Si虚O2结晶恰体按让一定耽方向头切割诸的晶赢片。固有榴频率荐只决泼定于犹其几串何尺这寸，祥故非条常稳纠定。3.陷等需效电分路RC0CLCo—插晶片闻静态旨电容(几茄~缝几十肤p楚F)L—阵晶体衬的动苗态电片感(10-