模拟电子技术教学作者葛中海6调谐器与正弦波振荡器课件

第六章

调谐器与正弦波振荡器11/24/20221教学课件第六章11/22/20221教学课件6.1调谐器1.LC谐振电路当信号源输出频率为某一个固有频率时，LC并联电路的阻抗最大，此时电路发生谐振，该频率称为谐振频率。6.1.1LC谐振电路及应用11/24/20222教学课件6.1调谐器1.LC谐振电路当信号源输出频率由特性曲线可以看出，在谐振频率时电路的阻抗达到最大值，当信号频率偏离时电路的阻抗迅速减小，且频率偏离量愈大，其阻抗愈小。

在谐振频率点时，电路不仅阻抗最大，且为纯阻性，可以用一只普通电阻来等效，即电路中的电流与电压同相位。

阻抗频率特性相位频率特性11/24/20223教学课件由特性曲线可以看出，在谐振频率时电路的阻抗达到最大值，2.调谐放大器

基极分压偏置放大器+LC并联网络组成调谐放大器，它既具有选频功能，又有放大能力。11/24/20224教学课件2.调谐放大器基极分压偏置放大器+LC并联网1.放大电路2.正反馈网络3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。

常用的选频网络有RC选频和LC选频4.稳幅环节——使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小。6.2正弦波振荡器1.正弦波振荡器的一般组成11/24/20225教学课件1.放大电路6.2正弦波振荡器1.正弦波振荡器的一般组基本放大电路Ao反馈电路F+–改成正反馈正反馈电路才能产生自激振荡2.产生自激振荡的条件11/24/20226教学课件基本放大反馈电路+–改成正反馈正反馈电路才能产生自激振荡2如果：k闭合,去掉仍有信号输出。基本放大电路Ao反馈电路F++k11/24/20227教学课件如果：k闭合,去掉仍有信号输出。基本放大反馈电路++k11基本放大电路Ao反馈电路F反馈信号代替了放大电路的输入信号自激振荡条件11/24/20228教学课件基本放大反馈电路反馈信号代替了放大电路的输入信号自激振荡条件自激振荡的条件：自激振荡条件可以写成：（1）振幅条件：（2）相位条件：n是整数相位条件意味着振荡电路是正反馈，振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。11/24/20229教学课件自激振荡的条件：自激振荡条件可以写成：（1）振幅条件：（2）6.2.2LC正弦振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分立元件组成放大电路。11/24/202210教学课件6.2.2LC正弦振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和判断是否是满足相位条件——正反馈

断开反馈到放大器的输入端点，假设在输入端加入一正极性的信号，用瞬时极性法判定反馈信号的极性。若反馈信号与输入信号同相，则满足相位条件；否则不满足。(+)(-)(+)(+)1.变压器反馈式LC振荡器11/24/202211教学课件判断是否是满足相位条件——正反馈断开反馈到放仍然由LC并联谐振电路构成选频网络2.三点式LC振荡电路uf与uo反相uf与uo同相电感三点式：电容三点式：uf与uo反相uf与uo同相11/24/202212教学课件仍然由LC并联谐振电路构成选频网络2.三点式LC振荡电+UCCCC1L1L2+––++电感三点式振荡电路正反馈反相11/24/202213教学课件+UCCCC1L1L2+––++电感三点式振荡电路正反馈反+UCCC1C1LC2+––+反相电容三点式振荡电路正反馈11/24/202214教学课件+UCCC1C1LC2+––+反相电容三点式振荡电路正反馈_++RFuoRCRCR16.4RC桥式振荡器RC选频网络同相比例运算电路11/24/202215教学课件_++RFuoRCRCR16.4RC桥式振荡器RC选6.4.1RC串并联网络的选频特性R1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：R1C1R2C211/24/202216教学课件6.4.1RC串并联网络的选频特性R1C1串联阻抗：通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：式中：可见：当时，│F│最大，且=0°

│F│max=1/311/24/202217教学课件通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：式中：可见：当只有当时，uo和ui同相且当时，11/24/202218教学课件只有当时，uo和ui同相且当时，11/22/2022186.4.2RC桥式振荡器的工作原理输出正弦波频率：在f0处满足相位条件：AF=131=FA=3振幅条件：11f+=RRA1f2RR=引入负反馈：11/24/202219教学课件6.4.2RC桥式振荡器的工作原理输出正弦波频率：在_++RTuoRCRCR1tuotRtA半导体热敏电阻能自动稳幅的振荡电路起振时Rt较大使A>3，易起振。当uo幅度自激增长时，Rt减小，A减小。当uo幅度达某一值时，A→3。当uo进一步增大时，RT再减小,使A<3。因此uo幅度自动稳定于某一幅值。11/24/202220教学课件_++RTuoRCRCR1tuotRtA半导体热敏电阻输出频率的调整（低频信号发生器）_++RFuoRCCRK2K1R1R1R2R2R3R3K1：开关，切换R，用于粗调振荡频率。C：可调电容，改变C，用于细调振荡频率。振荡频率11/24/202221教学课件输出频率的调整（低频信号发生器）_++RFuoRCCRK第六章

调谐器与正弦波振荡器11/24/202222教学课件第六章11/22/20221教学课件6.1调谐器1.LC谐振电路当信号源输出频率为某一个固有频率时，LC并联电路的阻抗最大，此时电路发生谐振，该频率称为谐振频率。6.1.1LC谐振电路及应用11/24/202223教学课件6.1调谐器1.LC谐振电路当信号源输出频率由特性曲线可以看出，在谐振频率时电路的阻抗达到最大值，当信号频率偏离时电路的阻抗迅速减小，且频率偏离量愈大，其阻抗愈小。

在谐振频率点时，电路不仅阻抗最大，且为纯阻性，可以用一只普通电阻来等效，即电路中的电流与电压同相位。

阻抗频率特性相位频率特性11/24/202224教学课件由特性曲线可以看出，在谐振频率时电路的阻抗达到最大值，2.调谐放大器

基极分压偏置放大器+LC并联网络组成调谐放大器，它既具有选频功能，又有放大能力。11/24/202225教学课件2.调谐放大器基极分压偏置放大器+LC并联网1.放大电路2.正反馈网络3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。

常用的选频网络有RC选频和LC选频4.稳幅环节——使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小。6.2正弦波振荡器1.正弦波振荡器的一般组成11/24/202226教学课件1.放大电路6.2正弦波振荡器1.正弦波振荡器的一般组基本放大电路Ao反馈电路F+–改成正反馈正反馈电路才能产生自激振荡2.产生自激振荡的条件11/24/202227教学课件基本放大反馈电路+–改成正反馈正反馈电路才能产生自激振荡2如果：k闭合,去掉仍有信号输出。基本放大电路Ao反馈电路F++k11/24/202228教学课件如果：k闭合,去掉仍有信号输出。基本放大反馈电路++k11基本放大电路Ao反馈电路F反馈信号代替了放大电路的输入信号自激振荡条件11/24/202229教学课件基本放大反馈电路反馈信号代替了放大电路的输入信号自激振荡条件自激振荡的条件：自激振荡条件可以写成：（1）振幅条件：（2）相位条件：n是整数相位条件意味着振荡电路是正反馈，振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。11/24/202230教学课件自激振荡的条件：自激振荡条件可以写成：（1）振幅条件：（2）6.2.2LC正弦振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分立元件组成放大电路。11/24/202231教学课件6.2.2LC正弦振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和判断是否是满足相位条件——正反馈

断开反馈到放大器的输入端点，假设在输入端加入一正极性的信号，用瞬时极性法判定反馈信号的极性。若反馈信号与输入信号同相，则满足相位条件；否则不满足。(+)(-)(+)(+)1.变压器反馈式LC振荡器11/24/202232教学课件判断是否是满足相位条件——正反馈断开反馈到放仍然由LC并联谐振电路构成选频网络2.三点式LC振荡电路uf与uo反相uf与uo同相电感三点式：电容三点式：uf与uo反相uf与uo同相11/24/202233教学课件仍然由LC并联谐振电路构成选频网络2.三点式LC振荡电+UCCCC1L1L2+––++电感三点式振荡电路正反馈反相11/24/202234教学课件+UCCCC1L1L2+––++电感三点式振荡电路正反馈反+UCCC1C1LC2+––+反相电容三点式振荡电路正反馈11/24/202235教学课件+UCCC1C1LC2+––+反相电容三点式振荡电路正反馈_++RFuoRCRCR16.4RC桥式振荡器RC选频网络同相比例运算电路11/24/202236教学课件_++RFuoRCRCR16.4RC桥式振荡器RC选6.4.1RC串并联网络的选频特性R1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：R1C1R2C211/24/202237教学课件6.4.1RC串并联网络的选频特性R1C1串联阻抗：通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：式中：可见：当时，│F│最大，且=0°

│F│max=1/311/24/202238教学课件通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：式中：可见：当只有当时，uo和ui同相且当时，11/24/202239教学课件只有当时，uo和ui同相且当时，11/22/2022186.4.2RC桥式振荡器的工作原理输出正弦波频率：在f0处满足相位条件：AF=131=FA=3振幅条件：11f+=RRA1f2RR=引入负反馈：11/24/202240教学课件6.4.2RC桥式振荡器的工作原理输出正弦波频率：在_++RTuoRCRCR1tuotRtA半导体热敏电阻能自动稳幅的振荡电路起振时Rt较大使A>3，易起振。当uo幅度自激增长时，Rt减小，A减小。当uo幅度达某一值时，A