第12章电工电子

1、 第第12章章 正弦振荡电路正弦振荡电路 12.1 正弦振荡电路的工作原理与振正弦振荡电路的工作原理与振荡条件荡条件 12.2 RC振荡电路振荡电路 12.3 LC振荡电路振荡电路 *12.4 石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路 本章小结本章小结 第第12章章 正弦振荡电路正弦振荡电路12.1正弦波振荡电路的工作原理与振荡条件12.1.1 振荡电路产生振荡的基本原理 图12-1 振荡条件示意图产生自激振荡的条件 （1）幅值平衡条件：（2） 相位平衡条件： 12.1.2 振荡电路的平衡条件振荡电路的平衡条件12.1.3 振荡电路的起振条件 (1)放大电路 通过放大电路，可以控制电源不断向振荡系统提

2、供能量，以维持等幅振荡。因此放大电路实质上起能量转换的作用. ( 2)反馈网络 使电路形成正反馈，满足相位平衡条件。 (3)选频网络 使通过正反馈网络的反馈信号中，只有所选定的信号，才能使电路满足自激振荡条件。而对其它频率的信号，由于不满足自激振荡条件而受到抑制，其目的在于使电路产生单一频率的正弦波。 (4)稳幅环节 用于稳定振荡信号的幅度，改善波形。*12.2 RC振荡电路振荡电路 图12-2 RC桥式振荡电路1.电路组成由RC串并联选频电路和同相比例运算电路组成2.工作原理RC串并联网络的反馈系数经化简后其幅频特性和相频特性分别为：1222 文氏电桥振荡电路文氏电桥振荡电路也称RC桥式振荡

3、电路，如图12-3所示。图12-3 文氏电桥振荡电路 图12-4 二极管稳幅振荡电路振荡频率为振荡电路的稳幅措施是采用热敏电阻或二极管。调节R和C的数值，可改变电路振荡频率的高低。12.3 LC振荡电路振荡电路1231 变压器反馈式振荡电路1.电路组成由放大电路、LC选频网络和变压器反馈电路三部分组成。2工作原理LC回路发生谐振时，其阻抗Z最大且为纯阻，LC回路的相移=0，放大电路的电压放大倍数与其负载阻抗Z成正比。用LC回路作放大电路负载,对频率为f0的信号具有很大的电压放大倍数, 用LC回路作负载的放大电路具有选频特性. 图4.2 变压器反馈式LC振荡电路12.3.2 电感三点式振荡电路也

4、称为哈特莱振荡电路.反馈电压取自电感L1的两端，并通过Ce的耦合加到三极管的e、b间，所以改变线圈抽头的位置，即改变L1的大小，就可调节反馈电压的大小.当满足|AF| 1时,电路便可起振. 图12-6 电感三点式振荡电路12.3.3 电容三点式振荡电路 LC并联选频回路的电容由C1和C2串联组成。Cb、Ce为耦合电容。对于交流通路而言，串联电容的三个点分别与三极管的三个电极相联，反馈电压由C2上取出. 图12-7 电容三点式振荡电路 图12-8 改进型电容三点式振荡电路*12.4 石英晶体振荡电路1241石英晶体的工作原理石英晶体电路符号如图12-9（a）示.石英晶体的压电谐振现象可用图12-

5、9(b)的LC谐振回路等效.Co表示金属极板间的静电电容,L、C分别模拟晶体振动时的机械振动惯性和弹性,R模拟振动时 图12-9 石英晶体的等效电路的磨擦损耗。因L较大，C、R很小，所以回路的品质因素Q很大。 1242石英晶体振荡电路 图12-10 并联型晶体振荡电路 图12-11串联型晶体振荡电路并联型晶体振荡电路:石英晶体作为电容三点式振荡电路的感性元件。电路的振荡频率基本取决于石英晶体的谐振频率。串联型晶体振荡电路:电路振荡频率等于石英晶体的串联谐振频率时，晶体阻抗最小且为纯阻,电路满足相位平衡条件，且正反馈最强. 本章小结本章小结(1) 振荡电路的基本结构是一个正反馈放大电路。产生振荡的条件分为幅值平衡条件和相位平衡条件。其幅值平衡条件是|AF|=1 ，即环路具有足够的传输系数；其相位平衡条件是a+f=2n，即反馈必须是正反馈。(2) 正弦波振荡电路是具有选频网络的正反馈放大电路，按选频网络的不同，有RC振荡电路、LC振荡电路和石英晶体振荡电路等。(3) RC振荡电路用作低频振荡器。常用的有由RC串并联网络作选频回路的文氏桥式振荡电路，它的振荡频率 由RC串并联网络决定，其振荡频率 ，调节R和C，即可改变振荡频率。根据分析，电路的反馈系数为 ，起振时 ，同时反馈电压与输入电压同相，满足相位条件。(4) LC振荡电路按反馈元件的不同分为三种：变压器反馈式、电感三点式