信号发生电路课件

1、第8章 信号发生电路8.1 引言8.2 正弦波振荡电路组成及振荡条件8.3 RC正弦波振荡电路8.4 LC正弦波振荡电路8.5 非正弦波发生电路8.6 函数发生器8.1 引言在测量、控制和通信领域，常需要正弦波、矩形波、三角波和锯齿波作为测试和控制信号。信号发生电路能够产生这些信号。分类：正弦波信号发生电路 非正弦波信号发生电路本章首先介绍正弦波振荡电路，包括RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡电路；然后介绍非正弦波信号发生电路，包括矩形波发生电路、三角波发生电路和锯齿波发生电路；最后介绍既能产生正弦波又能产生非正弦波的函数发生器。 1. 正弦波振荡的条件 无外加输入信号

2、，输出单一频率固定幅值的正弦波信号。 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。在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。8.2 正弦波振荡电路组成及振荡条件 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。 一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维持，即幅值平衡条件相位平衡条件起振条件：2. 基本组成部分1) 放大电路：放大作用2) 正反馈网络：满足相位条件3) 选频网络：确定f0，保证电路产生

3、正弦波振荡4) 稳幅环节（非线性环节）：稳幅常合二为一1) 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Q点，信号是 否可能正常传递，没有被短路或断路；3) 是否满足相位条件，即是否存在 f0，是否可能振荡 ；4) 是否满足幅值条件，即是否一定振荡。3、分析方法相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反馈，在断开处给放大电路加 ff0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性 Uo的极性 Uf的极性若Uf与Ui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。 在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。极性？4. 分类常用选频网络所用元件分类。

4、1) RC正弦波振荡电路：几百千赫以下2) LC正弦波振荡电路：几百千赫几百兆赫3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定8.3 RC正弦波振荡电路 1. 电路组成RC文氏桥正弦波振荡电路 2 RC串并联网络的选频特性 RC串并联网络通常取R1 = R2=R，C1 = C2=C。令 (a) 幅频特性 (b) 相频特性RC串并联网络的频率特性3.振荡的建立与稳定 4 稳幅电路 利用反并联二极管作为稳幅环节的RC文氏桥正弦波振荡电路8.4 LC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路采用LC并联谐振回路作为选频网络。LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，一般在几百 以上。按照正反馈引回方式的不同，将LC正弦

5、振荡电路包括变压器反馈式正弦振荡电路、三点式LC正弦振荡电路和石英晶体正弦振荡电路。 LC并联谐振回路的频率特性 LC并联谐振电路令并联谐振的角频率为0 （a）幅频特性 （b）相频特性LC并联谐振回路阻抗的频率特性变压器反馈式正弦波振荡电路 构成正弦波振荡电路最简单的做法是通过变压器引入反馈。附加相移LC选频放大电路正弦波振荡电路 当f=f0时，电压放大倍数的数值最大，且附加相移为0。特点： 易振，波形较好；耦合不紧密，损耗大，频率稳定性不高。分析电路是否可能产生正弦波振荡的步骤：1) 是否存在组成部分2) 放大电路是否能正常工作3) 是否满足相位条件 为使N1、N2耦合紧密，将它们合二为一，

6、组成电感反馈式电路。电感三点式正弦波振荡电路特点：耦合紧密，易振，振幅大，C 用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形较差，常含有高次谐波。电容三点式正弦波振荡电路特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。【例8.4.1】图8.4.8(a)和(b)为电感三点式振荡电路，试判断是否满足相位平衡条件。 石英晶体正弦波振荡电路(a) 符号 (b) 等效电路 (c) 电抗曲线 石英晶体的等效电路和电抗频率特性曲线1.石英晶体的特性及等效电路2 石英晶体正弦波振荡电路 串联型石英晶体正弦波振荡电路并联型石英晶体正弦波振荡电路 【例8.4.2】试用相位平衡条件判断图8.4.11中两个电路是否可能产生正弦振荡？如能振荡，石英晶体相当于什么性质