模电第九章-PPT课件

.,1,9.1正弦波振荡的振荡条件,9.2RC正弦波振荡电路,9.3LC正弦波振荡电路,9.4非正弦信号产生电路,9.4.1比较器,9.4.2方波发生器,9.4.3锯齿波发生器,第九章信号处理与信号产生电路,.,2,一.产生自激振荡的条件,只有正反馈电路才能产生自激振荡。,9.1正弦波振荡电路的振荡条件,.,3,反馈信号代替了放大电路的输入信号。,.,4,Xd=Xf,所以，自激振荡条件也可以写成：,自激振荡的条件：,（1）振幅条件：,.,5,二.起振条件和稳幅原理,起振条件：,结果：产生增幅振荡,（略大于）,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,稳幅过程：,起振时，,稳定振荡时，,稳幅措施：,.,6,1.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。,三.正弦波振荡器的一般组成,.,7,9.2RC正弦波振荡电路,一.RC串并联网络的选频特性,R1C1串联阻抗：,R2C2并联阻抗：,选频特性：,.,8,1.定性分析：,（1）当信号的频率很低时。,R1,R2,其低频等效电路为：,其频率特性为：,当=0时，uf=0，F=0=+90,当时，uf=，F,.,9,（2）当信号的频率很高时。,R1,R2,其高频等效电路为：,其频率特性为：,当=时，uf=0，F=0=-90,当时，uf=，F,.,10,0=？Fmax=？,由以上分析知：一定有一个频率0存在，当=0时，F最大，且=0,.,11,2.定量分析,R1C1串联阻抗：,R2C2并联阻抗：,频率特性：,.,12,通常，取R1R2R，C1C2C，则有：,式中：,可见：当时，F最大，且=0,Fmax=1/3,.,13,RC串并联网络完整的频率特性曲线：,当时，F=Fmax=1/3,.,14,二.RC桥式振荡器的工作原理：,在f0处,满足相位条件：,因为：,AF=1,只需：A=3,振幅条件：,引入负反馈：,选：,.,15,例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？,AF=1，,A=3,Rf=2R1=210=20k,=1592Hz,起振条件：,.,16,能自动稳幅的振荡电路,起振时Rt较大使A3,易起振。当uo幅度自激增长时，Rt减小，A减小。当uo幅度达某一值时，A3。当uo进一步增大时，RT再减小,使AUREF时,uo=+Uom当ui0时,uo=+UZ当ui0时,uo=-UZ当uiUT+,就有u-u+,uo立即由UZ变成UZ。,在ucUT+时，,u-u+,设uC初始值uC(0+)=0,方波发生器,uo保持+UZ不变,.,52,此时，C向uO放电,再反向充电,(2)当uo=-UZ时，,u+=UT-,uc达到UT-时，uo上跳。,当uo重新回到UZ后，电路又进入另一个周期性的变化。,.,53,完整的波形：,计算振荡周期T。,.,54,周期与频率的计算：,T=T1+T2=2T2,T2阶段uc(t)的过渡过程方程为:,f=1/T,可推出:,.,55,3、占空比可调的方波发生器,改变电位器RW的滑动端，就改变了冲放电的时间，从而使方波的占空比可调。,.,56,9.4.3锯齿波产生电路,电路结构：迟滞比较器+反相积分器,一.三角波发生器,工作原理：,若uo1=+UZ，uo2，u+。,当u+0时，uo1翻转为-UZ。,若uo1=-UZ，uo2，u+。,当u+0时，uo1翻转为+UZ。,.,57,波形图,振荡周期：,.,58,二.锯齿波发生器,改变积分器的正反向充电时间常数,uo1=+UZ，D截止，充电时间常数：R4C。,uo1=-UZ，D导通，充电时间常数：(R6R4)C。,R6R4,.,59,本章小结,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的LC振荡电路，其特点是具有很高的频率稳定性。3当运放开环工作或引入正反馈时，运放工作在非线性状态。其分析方法为：若U+U-则UO=+UOM；若U+U-则UO=-UOM。虚断（运放输入端电流=0）4比较器是一种能够比较两个模拟量大小的电路。迟滞比较器具有回差特性。它们是运放非线性工作状态的典型应用。5在方波、锯齿波和三角波等非正弦波信号发生器中，运放一般也工作在非线性状态。电路由比较器、积分器等环节组