第6章(X正弦振荡)

第6章(X正弦振荡)第一页，共35页。2.自激振荡形成的条件A.F.放大电路2S1＋－Uid.Ui.＋－Uf.＋－Uo.反馈电路图6.2振荡电路的方框图自激振荡形成的基本条件是反馈信号与输入信号大小相等、相位相同.第二页，共35页。两层含义:（１）反馈信号与输入信号大小相等,表示:（振幅平衡条件）（２）反馈信号与输入信号相位相同φA+φF=±2nπ(n=0,1,2,3,…)（相位平衡条件）相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。第三页，共35页。图6.3自激振荡的起振波形３.正弦波振荡的形成过程第四页，共35页。由上述分析可知,起振条件(建立振荡)应为:稳幅后的幅度平衡条件为:４.振荡电路的组成①放大器;②正反馈网络;③选频网络;④稳幅环节。根据选频网络组成元件的不同,正弦波振荡电路通常分为:ＲＣ振荡电路,ＬＣ振荡电路和石英晶体振荡电路。第五页，共35页。§6.2RC正弦波振荡电路RC正弦波振荡电路结构简单,性能可靠,用来产生几兆赫兹以下的低频信号,常用的RC振荡电路有RC桥式振荡电路和移相式振荡电路。1.RC桥式振荡电路1）RC串并联网络的选频特性＋Z2－.UiR2C2＋－.U2Z1R1C1图6.4RC串并联网络文氏桥选频电路第六页，共35页。整理后得：

＋Z2－.UiR2C2＋－.U2Z1R1C1第七页，共35页。通常取R1=R2=R,C1=C2=C,则其中,即(6-1)式(6-1)所代表的幅频特性为＋Z2－.UiR2C2＋－.U2Z1R1C1第八页，共35页。相频特性为幅频特性为可见,当ω=ωo=1/RC时:(达到最大值)而相移φ=00第九页，共35页。输出电压与输入电压之比为RC串并联网络传输系数,记为,则：＋Z2－.UiR2C2＋－.U2Z1R1C1第十页，共35页。根据上式可作出RC串并联网络频率特性如图5.5所示。图5.5RC串并联网络的频率特性＋Z2－.UiR2C2＋－.U2Z1R1C1第十一页，共35页。只有在f0处才满足相位条件因为：AF=131=F11f+=RRA1f2RR=uo_++RfRCRCR1A=3uouo3A=3同相放大器文氏桥选频电路输出正弦波频率：2）.RC桥式振荡电路

该电路振荡频率为ωo,从而保证了电路输出为单一频率的正弦波。第十二页，共35页。例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才能起振？振荡频率f0=？Hzuo_++RfRCRCR1AF=1，31=F11f+=RRAA=3=210=20k=1592Hz起振条件：1f2RR=当ω=ωo时,F=1/3,起振条件要求：即：第十三页，共35页。能自行起振的电路1半导体热敏电阻起振时RT>2Rf,使A>3,易起振。当uo幅度自激增长达某一值时，RT=2Rf，A=3。因此uo幅度自动稳定于某一幅值。_++RTRCRCRfTuo第十四页，共35页。能自行启动的电路2RF1+RF2略大于2Rf,随着uo的增加，RF2逐渐被短接，A自动下降，输出自动被稳定于某一幅值。将RF分为二个：RF1

和RF2，

RF2并联二极管_++RF1RCCRfRF2D1D2R第十五页，共35页。3）.稳幅环节：稳幅措施1:Rf采用负温度系数的热敏电阻

R1采用正温度系数的热敏电阻稳幅措施2:利用非线性器件稳幅I小：Rb大I大：Rb小第十六页，共35页。K：双联波段开关，切换R，用于粗调振荡频率。C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。振荡频率的调节：_++RFuoRCCRfKKR1R1R2R2R3R3振荡频率：第十七页，共35页。电子琴的振荡电路：_++RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R22112CRR=0f12345176功率放大器第十八页，共35页。I.U1.jU2IU2.U1.j2．RC移相式振荡电路1）.RC移相选频原理RC超前移相电路;RC滞后移相电路第十九页，共35页。在移相电路中，若用其中一种移相电路作为反馈网络，至少需三节RC超前或滞后电路串接，才能相移180°，因为一节RC电路最大相移不超过90°。1）.RC移相选频原理第二十页，共35页。图6.8RC移相式振荡电路φa=-180°三节RC超前移相电路可使φf

=+180°那么φ=φa+φf=0°，满足振荡的相位条件第二十一页，共35页。RC超前型移相式振荡电路滞后移相图6.7第二十二页，共35页。LC选频网络(LC并联谐振电路)CLRuiLici(阻性)LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。R为电感线圈中的电阻第二十三页，共35页。§6.3LC正弦波振荡电路LC振荡电路分为:1)变压器反馈式LC振荡电路2)电感反馈式LC振荡电路、3)电容反馈式LC振荡电路,用来产生几兆赫兹以上的高频信号第二十四页，共35页。例1：++–+正反馈

LC正弦波振荡器举例判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断振荡频率:–+UCCCC1Luo利用1：晶体管共射极放大器，集电极电位变化与基极反相，发射极与基极同相。利用2：互感线圈的同极性端电位变化相位相同。第二十五页，共35页。图6.8变压器反馈式LC正弦波振荡电路第二十六页，共35页。+UCCCC1L1L2例2：+––++正反馈–反相+振荡频率:M为两线圈的互感(L+L+2M)Cfp210»12uo电感反馈（电感三点）式LC振荡电路第二十七页，共35页。+UCCC1C1LC2+––+反相例3：正反馈振荡频率:其中：C=C1C2C1+C2电容反馈（电容三点）式振荡电路第二十八页，共35页。图6.11克拉泼振荡电路第二十九页，共35页。例4：–+UCCC1C2+–ubeube增加正反馈–++–第三十页，共35页。电感三点式LC振荡器练习1:判断下列LC正弦振荡电路能否产生振荡(+)(-)(