模电拟技子术

1、模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系项目三项目三 信号发生与处理电路信号发生与处理电路模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系1.1.11.1.1信号产生电路信号产生电路正弦波振荡正弦波振荡:非正弦波振荡：非正弦波振荡：RC 振荡器振荡器( (1 kHz 数百数百 kHz) )LC 振荡器振荡器( (几百几百 kHz 以上以上) )石英晶体振荡器石英晶体振荡器( (频率稳定度高频率稳定度高) )方波、方波、三角波、三角波、 锯齿波等锯齿波等主要性主要性要求能：要求能：输出信号的输出信号的幅度准确稳定幅度准确稳定输出信号

2、的输出信号的频率准确稳定频率准确稳定 1.1振荡电路基础知识模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系1.1.2 正弦波振荡电路的工作原理正弦波振荡电路的工作原理一、振荡条件一、振荡条件放大器放大器反馈网络反馈网络UiAuFuUoUfRL微弱的电扰动中，某一频微弱的电扰动中，某一频率成分通过正反馈逐渐放率成分通过正反馈逐渐放大，则产生正弦振荡。大，则产生正弦振荡。 振幅平衡条件振幅平衡条件2 FAAFn 相位平衡条件相位平衡条件n = 0, 1, 2, 1 uuFA模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系二、起振条件起振条件

3、起振条件起振条件 2AFn 1/FuAu = 1/FuOuiuoAuuoAu Fu 1Au Fu 1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4uf1 AF 模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系三、电路的组成和起振的判断三、电路的组成和起振的判断1. 放大电路放大电路 Au2. 正反馈网络正反馈网络 Fu3. 选频率网络选频率网络实现单一频率的振荡实现单一频率的振荡4. 稳幅环节稳幅环节使振荡稳定、波形好使振荡稳定、波形好满足振荡条件满足振荡条件模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系放大器放大器

4、选频正选频正反馈网络反馈网络UoUfUi选频选频放大器放大器正反馈正反馈网络网络UoUfUi 判断判断: :1. 检查电路组成检查电路组成2.“Q”是否合适是否合适3. 是否满足起振条件是否满足起振条件模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系1.2 LC 振荡电路振荡电路类型：类型：变压器反馈式变压器反馈式 、 电感三点式、电感三点式、 电容三点式电容三点式一、变压器反馈式一、变压器反馈式 LC 振荡电路振荡电路LrCIs.( (一一) ) LC 并联回路的特性并联回路的特性Z模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系4.

5、频率特性频率特性 0Z Z 0 Q 大大Q 小小 0 f90- -90Q 增大增大幅频特性幅频特性相频特性相频特性1. 谐振频率谐振频率 f02. 谐振阻抗谐振阻抗 Z03. 回路品质因数回路品质因数 Q 5. 并联谐振的本质并联谐振的本质模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系( (二二) )变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路LC+VCCVRERB1RB2CECB180- - A 180 F 0 AF 满足相位平衡条件满足相位平衡条件LCf 210模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系例1: 试用相位平衡条件判断

6、电路能否产生振荡C1CR2R1VCCC1CR2R1VCCR3不能，直流偏置不对不满足相位平衡条件能模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系试用相位平衡条件判断电路能否产生振荡C2CR2R1VCCR3C1CeCR2R1VCCR3C1能能模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系1、电感三点式和电容三点式、电感三点式和电容三点式LC正弦波发生器正弦波发生器LC三点式正弦波发生电路图a）电感三点式b）电容三点式（三）三点式（三）三点式 LC 振荡电路振荡电路模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气

7、系2、组成、组成LC三点式正弦波发生电路的规律三点式正弦波发生电路的规律LC三点式正弦波发生电路的一般结构如下图所示。三点式正弦波发生电路的一般结构如下图所示。图 LC三点式正弦波发生电路的一般结构a）反相放大b）同相放大若考虑到a中的负载阻抗运放输出电阻为0r，模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系结论： 在LC三点式正弦波发生电路中，为了 满足产生振荡的相位平衡条件，同性 质电抗的中间点必须接集成运放的同 相输入端。模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系3 3、 电感三点式电感三点式 振荡电路振荡电路C+VCCVR

8、ERB1RB2CECBL1L2C1M123oUiUfU模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系 )2(2121210CMLLLCf 优点：优点：缺点：缺点：易起振易起振( (L 间耦合紧间耦合紧) )；易调节易调节( (C 可调可调) )。输出取自电感，对输出取自电感，对高次谐波阻抗大，高次谐波阻抗大，输出波形差。输出波形差。模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系常见的电感三点式电路模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系4、 电容三点式振荡电路电容三点式振荡电路+VCCVRERB1R

9、B2CECBLC1C2123LC3oUiUfU模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系优点：优点：波形较好波形较好缺点：缺点：2) ) V 极间电容影响极间电容影响 f01) ) 调频时易停振调频时易停振3211111CCCC 212130LCLCf C 3的改进的改进模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系常见的电容三点式电路模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系两种改进型电容三点式振荡电路克拉泼电路 (Clapp)西勒电路 (Seiler )模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术

10、学院电气系广西机电职业技术学院电气系VCCLCb1Cb2C1C2VCCLCb1Cb2C1C2例2: 试用相位平衡条件判断三点式电路能否产生振荡能不能模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系判断三点式电路能否产生振荡VCCLCb1C1C2能能VCCL2Cb1CL1模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系判断三点式电路能否产生振荡VCCLCb1Cb2C1C2Vo+-能不能，直流偏置错误。在发射极与电感线圈间加隔直电容VCCL2Cb1C1L1模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系1.3 RC

11、 正弦振荡正弦振荡一、一、RC 桥式振荡电路桥式振荡电路 0 Fu .31 0 f90 - -90 1. RC 串并联选频网络串并联选频网络模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系2. RC 桥氏振荡电路桥氏振荡电路2) ) 电路：电路：同相同相放大器放大器1) ) 组成：组成：8CR1RfRiUoUCRfU模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系 nAF2 3) )振荡频率振荡频率RCf 2104) )振荡条件振荡条件1 uuFA 31 F3 A5) )稳幅措施稳幅措施模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广

12、西机电职业技术学院电气系二、二、RC 移相式振荡电路移相式振荡电路8CRRfRoUCRC优点：优点：结构简单结构简单缺点：缺点：选频特性差，输出波形差选频特性差，输出波形差模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系三、双T式选频网络CRCR2CR0-180RR/2f/f0-360f/f090-900RR/2模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系例3: 判断电路能否产生振荡CRCCRT1T2Re1Re2Rc2Rc1Rb1VCCCCT1T2Re1Re2Rc2Rc1Rb1VCC模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广

13、西机电职业技术学院电气系判断电路能否产生振荡CCT1T2Re1Re2Rc1Rb1VCCCRRReR1R2R4R3RRRCC CVCC-VEE模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系 1.4 石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路( (一一) )石英晶体谐振器的阻抗特性石英晶体谐振器的阻抗特性1. 结构和符号结构和符号结构结构晶片晶片涂银层涂银层焊点焊点符号符号模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系2. 压电效应压电效应形变形变形变形变机械振动机械振动压电谐振压电谐振外加交变外加交变电压的频率等电压的频率等于晶体固有频于晶体固有频率时，机械振率时，机械振动幅度急剧加动幅度急剧加大的现象。大的现象。模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系3. 等效电路等效电路rqC0CqLqLq 晶体的动态电感晶体的动态电感Cq 晶体的动态电容晶体的动态电容rq 等效摩擦损耗电阻等效摩擦损耗电阻Co 晶片静态电容晶片静态电容模模电电拟拟技技子子术术广西机电职业技术学院电气系广西机电职业技术学院电气系5. 使用注意使用注意2) )要有合适的激励电平。过大会影响要有合适的激励电平。过大会影响 频率稳定度、振坏晶片；过小会使频率稳定度、振坏晶片；过小会使 噪声影响大，还能停振。