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文档简介

例 1 :,.试分析D1、D2自动稳幅原理; .估算输出电压V0m;(VD=0.6V) .试画出若R2短路时,输出电压V0的波形; .试画出若R2开路时,输出电压V0的波形;,解:,.稳幅原理,当v0幅值很小时, D1、D2接近开路,R3=2.7K。,当v0幅值较大时, D1或D2导通,R3减小,AV下降。,V0 幅值趋与稳定。,.估算输出电压V0m (VD=0.6V),.若R2短路时,(4). 若R2开路时,输出电压V0的波形,AV3,电路停振, 输出电压V0的波形为,振荡电路的振荡频率f0,振荡频率f0由相位平衡条件决定。,选频网络可设在 中或 中。,选频网络由RC元件或LC元件组成。,正弦波振荡电路只在一个频率下(f0)满足相位平衡条件。,9.7 LC正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路的构成与RC正弦波振荡电路相似,包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。这里的选频网络是由LC并联谐振电路构成,正反馈网络因不同类型的LC正弦波振荡电路而有所不同。 9.7.1 LC并联谐振电路的频率响应 9.7.2 变压器反馈LC振荡器 9.7.3 电感三点式LC振荡器,9.7.1. LC并联谐振回路的选频特性,(阻性),LC并联谐振特点:谐振时,总路电流很小,支路电流很大,电感与电容的无功功率互相补偿,电路呈阻性。用于选频电路。,R为电感线圈中的电阻,9.7 LC正弦波振荡器,品质因素,Q值越大,曲线较陡较窄。,并联谐振时总电流与电感支路电流或电容支路电流之比。,谐振曲线,并联谐振电路的谐振阻抗,输入电流 IS 和 IL 或 IC 的关系,谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。,通常Q1,所以 ICIL IS,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。图中Q1Q2。并联谐振阻抗为Z0,谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。,LC并联谐振回路的幅频特性曲线,选频放大电路,互感线圈的极性判别,磁棒,初级线圈,次级线圈,同极性端,C,L,R,u,i,反馈信号通过互感线圈引出,有关同名端的极性 请参阅图9.08。,图9.08 同名端的极性,变压器反馈LC振荡 电路的振荡频率与并联 LC谐振电路相同,为,9.7.2 变压器反馈LC振荡器,LC并联谐振电路作为三极管的负载,反馈线圈L2与电感线圈相耦合,将反馈信号送入三极管的输入回路。若交换反馈线圈的两个线头,可使反馈极性发生变化。若调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度,使正反馈的幅度条件得以满足。,虽然波形出现了失真,但由于LC谐振电路的Q值很高,选频特性好,所以仍能选出0的正弦波信号。,变压器反馈式LC振荡电路,1. 电路结构,2. 相位平衡条件,3. 幅值平衡条件,4. 稳幅,5. 选频,(定性分析),9.7.2. 变压器反馈式LC振荡电路,工作原理:,三极管共射放大器。,利用互感线圈的同名端:,满足相位条件。,振荡频率:,判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断,(+),(-),(+),(+),(+),(+),(+),(+),LC正弦波振荡器举例,反馈,满足相位平衡条件,满足相位平衡条件,反馈,+,+,+,正反馈,LC正弦波振荡器举例,振荡频率:,uo,满足相位平衡条件,仍然由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。,此时的LC并联谐振电路为三点式LC并联电路,原理: 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。,9.7.3 三点式LC振荡电路,同名端的极性,1.电感三点式LC振荡器,反馈信号vf 与输入信号vb 同相,满足相位平衡条件。,M,9.7.3. 三点式LC振荡器,1.电感三点式LC振荡电路,振荡频率:,分析三点式LC振荡电路常用如下方法,将谐振回路的阻抗折算到三极管的各个电极之间,有Zbe、Zce、Zcb ,如图9.11所示。,图9.11 三点式振荡器,对于图9.09 Zbe是L2、 Zce是L1、 Zcb是C。可以证明若满足相位平衡条件, Zbe和Zce必须同性质,即同为电容或同为电感,且与Zcb性质相反。,9.7.3 电感三点式振荡电路,二、振荡频率,振荡频率,图 9.7.4,9.7.4 电容三点式LC振荡电路,与电感三点式LC振荡电路类似的有电容三点式LC振荡电路,见图9.12。,(a)CB组态 (b)CE组态 图9.12 电容三点式LC振荡电路,9.7.4 电容三点式振荡电路,一、电路组成,二、振荡频率和起振条件,振荡频率,起振条件,图 9.13,例:试判断三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。,两个电路都满足相位平衡条件。,9.7.4石英晶体振荡电路,石英晶体,电抗-频率响应特性,等效电路,符号,1.当R、L、C支路发生串联谐振时,串联谐振频率为:,2.当R、L、C支路与C0发生并联谐振时,并联谐振频率为:,石英晶体的品质因数很高,石英晶体LC振荡电路,利用石英晶体的高品质因数的特点,构成LC振荡电路,如图9.14所示。,(a)串联型 f0 =fs (b)并联型 fs f0fp 图9.14 石英晶体振荡电路,石英晶体的振荡频率,石英晶体振荡电路,满足正反馈的条件,为此,石英晶体必须呈电感性才能形成LC并联谐振回路,产生振荡。由于石英晶体的Q值很高,可达到几千以上,所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。,例:分析下列振荡电路能否产生振荡,若产生振荡,石英晶体处于何种状态?,例9.2:分析图9.16的振荡电路能否产生振荡,若产生振荡,石英晶体处于何种状态?,(a) (b) 图9.16 例9.2电路图,本章小结,1自激振荡可以使反馈放大器工作不稳定,但我们可以利用产生自激振荡的条件去构成正反馈电路,以产生正弦波振荡。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。 2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。石英晶体振荡电路是一种特殊类型的LC振荡电路,其特点是具有很高的频率稳定性。 3比较器是一种能够比较两个模拟量大小的电路。由于集成运放的开环电压增益很高,所以,当集成运放工作在开环状态时,可以作为比较器使用。这时,运放工作在非线性状态,其输出电压仅为正负饱

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