电子技术电子课件教案-第19章 正弦波振荡电路

1、第19章 正弦波振荡电路第 19 章 正弦波振荡电路课堂讨论 19.1 自激振荡 19.2 RC 振荡电路 19.3 LC 振荡电路 下一章 上一章 返回主页Zhangli 制作第 19章 正弦波振荡电路一、自励振荡 得 AuF =1 Uf = F Uo Uf = Ui Uo Au Ui =由Uo Ui Uf 放大电路 Au反馈电路 F19.1 自励振荡Zhangli 制作19.1 自励振荡 相位条件 产生自励振荡的条件 反馈电压 Uf 的相位要与输入电压 Ui 的相位相同。 即必须是正反响。(2) 振幅条件 反响电压与输入电压大小相等。 即 | Au| F | = 1。 Zhangli 制作

2、二、起振过程 振荡电路的组成 接通电源 Uo Ui = Uf = | F |Uo Uo1= | Au F | Uo Uo Uo2 = | Au F |Uo1 Uo3 = | Au F |Uo2 Uo2 Uo1 起振建立的过程 19.1 自励振荡 放大电路 正反响电路 选频网络 Zhangli 制作 结论 才能起振 振荡稳定 不能起振 | Au | F | 1 | Au | F | = 1 | Au | F |1 总之，起振过程是由 | Au | F | 1， 一直到 | Au | F | = 1， 到达稳定的过程。19.1 自励振荡Zhangli 制作选频网络 RC 串并联电路即是反响电路，又

3、是选频网络。 反馈电路 uo uiR R CC Rf R1同相比例电路 一、电路组成 uf 第 19章 正弦波振荡电路19.2 RC 振荡电路Zhangli 制作=Uf Uo (RjXC )R(jXC) R(jXC ) R = XC = 2pfnC 1 12pR C fn =二、RC 串并联选频电路 改变 R、C 可以改变振荡频率。 19.2 RC 振荡电路RXC 3j R2XC 1 =2 Uf =Ui Uo R R CC 若满足 Uf 和 Ui 同相位 Zhangli 制作 | Au | =Uo UiRf R1 = 1 三、幅度条件 | Au | F | =1| Au | = 3 Rf =

4、2R1=Uf Uo F = 1319.2 RC 振荡电路 uo ui = uf R R CC Rf R1Zhangli 制作 振荡波形 结论 ui 与 uo 同相位，起振时 | Au | 3， 然后 | Au |，直到 | Au | = 3 ，才到达稳定。 19.2 RC 振荡电路Zhangli 制作 Rf 为非线性电阻, 温度升高阻值减小。 起振时, uo 很小, if 很小，电阻发热少, 阻值较高; 即 Rf 2R1, | Au | F | 1。 随着振荡幅值的增加, uo 增加, if 增加, T 升高, Rf 降低, Au 下降, 直到 Rf = 2R1 为止，| Au | F | =

5、 1 到达稳定。 例 如图 Rf 为具有负温度系数的热敏电阻，试分析该电路的振荡过程。 解： uo ui = ufR R CC Rf R119.2 RC 振荡电路Zhangli 制作 例 图(a) 是由 RC 正弦波振荡电路组成的最简单的电子琴电路。按下不同的琴键用开关表示，就能发出不同的琴音。 C 调八个根本音阶的频率如表所示，R1R2 。试推导出计算其谐振频率的公式，并求出电阻 R21 R28 。音阶 1 2 3 4 5 6 7 1频率/ Hz 264 297 330 352 396 440 495 528 C 调八个基本音阶的频率R21R22R23R24R25R26R27R28 R1 1

6、k C1 0.1 F _+Rf uoC1 0.1 F R43.3 k 1k 功放+UCC 图(a) 19.2 RC 振荡电路Zhangli 制作 将图中的正反响网络取出来，简化电路如图 (b) 所示。解： R21R22R23R24R25R26R27R28 R1 1k C1 0.1 F _+Rf uoC2 0.1 F R43.3 k 1k 功放+UCC 图(a) Uf Uo R2 R1 C2C1 图(b) 19.2 RC 振荡电路其中R2 分别为 R21， R22， R23.，R28。Zhangli 制作Uf Uo1jC2( )=1jC2R2 R21jC1R1 = R21jR2C1 1jC1R1

7、 R21jR2C1=R21 + jR2C1jC1R1 ( 1jR2C1 )R2 Uf 图(b) Uo R2 R1 C2C1 19.2 RC 振荡电路Zhangli 制作 振荡时应有： nC1R1R21nC1= 0即振荡频率为： fn =12C1R1R2R2 =1(2fnC1 )2 R1 因此： =R2( R1 + 2R2 )j (C1R1R2 )1C1Uf Uo19.2 RC 振荡电路Zhangli 制作 将八个音阶的频率分别代入上式，可求得 对应的电阻 R2 分别为：R21 = 36.34 kR22 = 28.72 kR23 = 23.26 kR24 = 20.44 k R25 = 16.1

8、5 kR26 = 13.08 kR27 = 10.34 kR28 = 9.10 k19.2 RC 振荡电路Zhangli 制作选频网络 一、三点式 LC 振荡电路 C1C2 f o 2p C1C2 L 1 反馈电路 1. 电容三点式振荡电路 放大电路 通过与 L 串联一个小电容调节振荡频率。 第 19章 正弦波振荡电路UCC RB1 RE RB2 RC C2 CE C1 VT L123CB 19.3 LC 振荡电路Zhangli 制作选频网络 2. 电感三点式振荡电路 (L1L22M) C f o 2p1反馈电路 放大电路 通过改变 C 可以调节振荡频率。 19.3 LC 振荡电路RB1 RC

9、 UCCRE RB2 L2 CE C VT C1 L1 C2 Zhangli 制作 例 图示电路能否产生自励振荡？如果 在 RE 两端并联一个旁路电容后，能否产生自励 振荡。 解： 用瞬时极性法, 判断反响的极性。 反响网络的电容两端的极性相反。 相位条件满足，可以产生自励振荡。 并联旁路电容后， 反响信号被旁路，电路不能振荡。19.3 LC 振荡电路UCC RB1 RE RB2 C2 C1 VTLZhangli 制作反馈电路 选频网络 二、变压器反响式 LC 振荡电路 放大电路 LC f o 2p 1 振荡频率为 19.3 LC 振荡电路UCC RB1 RE RB2 CE VT C1 C L

10、 RL Zhangli 制作 例 以下图是由运算放大器组成的音频 信号发生器原理电路。求： 将 R1 调到多大时，才能起振。 RP 为双联电位器，可调范围是 0 14.4 k，求振荡频率的调节范围。 uo R R CC Rf R1Rp Rp 14.4 k 2.2 k 2.2 k 3.3 k 0.1 F 0.1 F3 k 解: Rf R1 = 1 + Au 3 Rf 2R1 R1 k 12pR C fn = 19.3 LC 振荡电路Zhangli 制作 12pR C fn =当 Rp 调到最小即 Rp = 0 时， fn 最大。 12p2.210 0.110 fn =Hz3-6= 723 Hz

11、800 Hz 当 Rp 调到最大即 Rp = 14.4 k 时， fn 最小。 12p16.610 0.110 fn =Hz3-6= 95 Hz 100 Hz 19.3 LC 振荡电路因此，振荡频率的调节范围是 100 800 Hz。 Zhangli 制作19.1 试用相位条件判断以下图能否产生自励振荡。 答：是正反响，满足相位条件，可以产生自励振荡。 第 19章 正弦波振荡电路UCC RB1 RE RB2 RC C2 CE C VT LC1 课 堂 讨 论Zhangli 制作 试用自励振荡的相位平衡条件，判断该电路 能否产生自励振荡。 答：不能产生自励振荡。因为在交流通路中，发 射极两侧支路的电抗不同 L2 和 C 。UCC R1 R4 R2 R3