模拟电子技术 5自激振荡

1、第5章,上页,下页,返回,5.1 正弦波振荡电路的基本原理,5.2 RC正弦波振荡电路,第5章 正弦波振荡电路,*5.3 LC正弦波振荡电路,*5.4 石英晶体正弦波振荡电路,Ud,1,2,5.1 正弦波振荡电路的基本原理,1、自激振荡的条件,S 在 2: 令,所以产生自激振荡的条件为:,S,上页,下页,第5章,返回,+,+,+,-,-,-,.,.,则输出电压保持不变。,翻页,A,F,自激振荡的条件:,幅度平衡条件：,相位平衡条件:,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

2、,第5章,返回,翻页,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,上页,下页,第5章,返回,翻页,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),Ufm1,Ufm2,Uom2,Uom1,如右图,上页,下页,第5章,返回,翻页,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5章,返回,翻页,5.2 RC正弦波振荡电路,1.电路组成,R,C,C,R,Rf,R1,负

3、反馈网络 （稳幅环节）,文氏电桥正弦波振荡电路,上页,下页,第5章,返回,翻页,Ao,2、 RC串并联网络的选频特性,上页,下页,第5章,返回,翻页,+,+,R,C,C,R,Z1,Z2,当:,即,或,时,结论：,上页,下页,第5章,返回,翻页,RC串并联选频网络,+,+,R,C,C,R,Z1,Z2,3、 如何满足自激振荡条件,A=3,即 A3,上页,下页,第5章,返回,翻页,ui,u,o,f,C,C,+,uf,Ao,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。,UOrU |A|,缺点,输出波形失真较大,上页,下页,第5章,返回,翻页,Ao,UOTRTU

4、 |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5章,返回,翻页,u,o,T,C,C,Ao,*5.3 LC正弦波振荡电路,1.电容三点式振荡电路,RE,C2,C1,RC,RB1,RB2,上页,下页,第5章,返回,翻页,(a) 基本电路,(b) 交流通路,CB,CE,L,L,C1,C2,RC,RB1 RB2,T,T,+,+,ui,uo,+,1,1,3,3,2,2,+UCC,上页,下页,第5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

5、。,翻页,选取适当的静态值和元件参数，使得谐振回路谐振时，AF1。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：,改进型电容三点式振荡电路,RE,C2,C1,RC,RB1,RB2,上页,下页,第5章,返回,翻页,CB,L,T,+UCC,C3,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：,改变C3，即可改变fo,2.电感三点式振荡电路,RE,C,RC,RB1,RB2,上页,下页,第5章,返回,翻页,(a) 基本电路,(b) 交流通路,CB,CE,L2,C,RB1 RB2,T,T,+,+,ui,uo,+,1,1,3

6、,3,2,2,+UCC,L1,L1,L2,上页,下页,第5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R C 。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 ）C,2,1,翻页,上页,下页,第5章,返回,*5.4 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 f s 和LCR支路与电容CO的并联谐振频率 f P ，f P f s且很接近。,翻页,上页,下页,第5章,f = f s 时：（X = 0） 石英晶体呈阻性 f f s 或 f f p 时： 石英晶体呈容性 f s f f p 时： 石英晶体呈感性,翻页,根据等效电路可画出石英晶体的电抗频率特性曲线。,返回,RE,C2,C1,RC,RB1,RB2,上页,下页,第5章,翻页,CB,T,+UCC,2.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： f s f f p,石英晶体