第18讲 信号转换电路 正弦波发生电路

1、五、波形变换电路五、波形变换电路1、利用基本电路实现波形变换、利用基本电路实现波形变换 正弦波变方波、变矩形波，方波变三角波，正弦波变方波、变矩形波，方波变三角波， 三角波变方波，固定频率的三角波变正弦波三角波变方波，固定频率的三角波变正弦波2、三角波变锯齿波、三角波变锯齿波如何得到？如何得到？3 3、三角波变正弦波、三角波变正弦波若输入信号的频率若输入信号的频率变化不大变化不大，则可用滤波法实现。，则可用滤波法实现。范围是什么？范围是什么？若输入信号的频率变化不大，则可用折线法实现若输入信号的频率变化不大，则可用折线法实现。 三角波用傅立叶级数展开，除基波外，还含三角波用傅立叶级数展开，除基

2、波外，还含有有3 3次、次、5 5次次谐波。谐波。8.38.3 信号的转换信号的转换 信号的发送：调幅、调频、调相信号的发送：调幅、调频、调相 信号的接收：解调信号的接收：解调 信号对负载的驱动：信号对负载的驱动：iu，ui 信号的预处理：信号的预处理：ACDC（整流、检波、滤波）整流、检波、滤波） DCAC（斩波）斩波） 信号的接口电路：信号的接口电路：AD（如如 uf），），DA一、概述一、概述二、二、 ui 转换电路转换电路iIORRuiRRRuiiIL在负载需接地时上述两电路均不符合要求。在负载需接地时上述两电路均不符合要求。豪兰德电流源电路豪兰德电流源电路OP3PO2OP1PIO32

3、1iRuRuuRuuRuuiiiiiRRRR，RuiRRRRIO312，则若 为什么一般的整流电路不能为什么一般的整流电路不能作为精密的信号处理电路？作为精密的信号处理电路？设设RRf。导通，截止，时，IO21OIDD00uuuu。导通，截止，时，0DD00O12OIuuu 对于含有二极管和晶体管的集成运放应用电路，一般可对于含有二极管和晶体管的集成运放应用电路，一般可认为它们是电子开关；在分析电路时，首先应判断管子的相认为它们是电子开关；在分析电路时，首先应判断管子的相当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或当于开关闭合还是断开，它们的状态往往决定于输入信号或输出信号的极性。输出

4、信号的极性。三、精密整流电路三、精密整流电路全波精密整流电路全波精密整流电路)0( 0)0( 2IO1IIO1uuuuuIO1Ouuu。时，IOI0uuu。时，IOI0uuuIOuu 二倍频三角波二倍频三角波绝对值运算电路绝对值运算电路四、电压频率转换电路（压控振荡器）1、电荷平衡式、电荷平衡式R1R5TUTUZUZU2、复位式、复位式)0(REFU8.48.4 正弦波振荡电路正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成一、正弦波振荡的条件和电路的组成1、正弦波振荡的条件、正弦波振荡的条件 无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。无外加信号，输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振

5、荡的不同之处：在正弦波振荡电路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。中引入的是正反馈，且振荡频率可控。 在电扰动下，对于在电扰动下，对于某一特定频率某一特定频率f0的信的信号形成正反馈：号形成正反馈：oioXXXnFAFAXFAXFA211 oo达到动态平衡。达到动态平衡。引入正反馈引入正反馈2 2、起振与稳幅：非线性环节的作用、起振与稳幅：非线性环节的作用1FA 为了在通电后为了在通电后f=f0的输出信号有一个从小的输出信号有一个从小到大的过程，起振条件为：到大的过程，起振条件为：oX)(ifXXooXFAAFAF稳定的稳定的振幅振幅能振吗？能振

6、吗？3 3、基本组成部分、基本组成部分1) 放大电路：放大作用放大电路：放大作用2) 正反馈网络：满足相位条件正反馈网络：满足相位条件3) 选频网络：确定选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡保证电路产生正弦波振荡4) 非线性环节（稳幅环节）：稳幅非线性环节（稳幅环节）：稳幅合二而一4 4、分析方法、分析方法 1) 是否存在主要组成部分；是否存在主要组成部分； 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号是否可点，信号是否可能正常传递能正常传递； 3) 是否满足相位条件，即是否存在是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡是否可能振荡 ；

7、4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。是否满足幅值条件，即是否一定振荡。相位条件的判断方法：相位条件的判断方法：瞬时极性法：瞬时极性法：断开反馈，在断开处给放大电路加断开反馈，在断开处给放大电路加 ff0的信号的信号Ui，且规且规定其极性，然后根据定其极性，然后根据 Ui的极性的极性 Uo的极性的极性 Uf的极性的极性若若Uf与与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。可能产生自激振荡。5 5、分类、分类常用选频网络所用元件分类。常用选频网络所用元件分类。1) RC正弦波振荡电路：几百正弦波振荡电路：几百kHz以下以下2)

8、 LC正弦波振荡电路：几百正弦波振荡电路：几百kHz几百几百MHz3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定二、二、RC 正弦波振荡电路正弦波振荡电路1、RC串并联选频网络串并联选频网络低频段低频段高频段高频段。，900 0FfUf。，900 FfUf在频率从在频率从0中必有一个频率中必有一个频率f0，F0o。CRCRCRUUF j1 j1 j1of)( j31 21 ) 1 ( j31000ffffFRCfRCRCF，则令RC串并联选频网络的频率响应串并联选频网络的频率响应。出出电电阻阻应应趋趋于于电电阻阻应应趋趋于于无无穷穷大大，输输，其其输输入入放放大大电电路路的的参参数数不不影影响响电电