《模拟电子技术0》课件第22讲 正弦波振荡电路

第九章

信号的产生与变换电路9.1正弦振荡产生的条件9.1.1反馈放大器的自激现象9.1.2正弦波振荡的条件9.1.3正弦波振荡电路基本组成9.2RC正弦波振荡器9.2.1RC串并联网络的选频特性9.2.2RC串并联网络正弦波振荡器9.2.3RC移相式正弦波振荡器9.3LC正弦波振荡电路9.3.1LC网络选频特性9.3.2变压器反馈式LC正弦波振荡电路9.3.3三点式LC正弦波振荡电路9.4石英晶体振荡电路9.4.1石英晶体的选频特性9.4.2石英晶体振荡电路9.5非正弦波振荡电路9.5.1矩形波发生电路9.5.2三角波产生电路9.5.3锯齿波产生电路9.5.4集成函数发生器9.6信号产生与变换电路仿真9.6.1RC正弦波振荡电路仿真9.6.2LC正弦波振荡电路仿真9.6.3非正弦波产生电路仿真本章目录：主要内容：本章首先主要介绍了正弦波信号产生的条件和电路的工作原理，其次，介绍了典型非正弦波信号源产生与变换的原理与方法。9.1正弦振荡产生的条件9.1.1反馈放大器的自激现象对于反馈放大器，在某些情况下，输入信号已经为零，输出却一直有信号输出，这种现象称为自激振荡。上式成立，则必有，即自激振荡产生的条件为环路增益为-1。自激振荡对放大器是有害的，但是可以利用自激振荡产生振荡信号。9.1.2正弦波振荡的条件1.正弦波振荡的平衡条件当输入信号为零时，比较环节相当于一个传输比为1的环节。应该即幅值平衡条件相位平衡条件2.正弦波振荡的起振及稳幅1)正弦波振荡的起振条件2)正弦波振荡的稳幅电路的电源电压是有限的，振幅不可能持续的增加下去；由于放大元件的非线性，信号幅度越大增益下降越多，当环路增益下降到时，就形成了稳定的正弦波振荡；通过稳幅电路实现输出幅度稳定，形成稳定振荡。9.1.3正弦波振荡电路基本组成稳幅环节：基本放大电路：提供足够高的放大倍数；反馈网络：提供反馈信号通道，维持持续的振荡；选频网络：正弦波振荡器的基本组成选出谐振频率，

常见RC选频网络、LC选频网络及石英晶体选频网络等；限制输出波形的幅度，以免输出幅度太大而出现输出波形失真的现象。9.2RC正弦波振荡器9.2.1RC串并联网络的选频特性通常取、令、代入9.2.2RC串并联网络正弦波振荡器由RC串并联网络组成选频网络，也是正反馈网络。由运放A、电阻R1、Rf组成基本放大器。只要满足则放大器即可振荡例9-1：

根据图示电路的参数计算其输出信号的频率，并说明该电路是如何实现稳幅输出的。解：图示电路为RC串并联正弦波振荡电路，输出信号的频率即为RC选频网络的中心频率，因此负反馈支路中接入的VD1和VD2实现稳幅功能，其原理是：起振时，VD1或VD2上的电流小，VD1、VD2的等效电阻大，Rf和VD1、VD2所在支路的电阻高，放大器的放大倍数高，有利于振荡的建立；输出信号幅度增大，流经VD1、VD2的电流大，等效电阻下降，放大器的放大倍数下降，当振荡建立时，放大倍数降到足够低，振荡器达到平衡，输出幅值稳定。9.2.3RC移相式正弦波振荡器一阶低通环节，随着频率增加，输出的滞后相角增大；一阶高通环节，随着频率减小，输出的超前相角增加；单级一阶环节滞后或超前相角不超过90°。把三个相同性质的一阶环节相串联，对于特定频率的信号，其通过三个环节产生的总相移可以达到180°。振荡时的信号频率R1=R2=R3=R，C1=C2=C3=C，9.3LC正弦波振荡电路9.3.1LC谐振网络的选频特性由于R很小，因此可以忽略分子中的R谐振角频率谐振频率谐振时的阻抗把谐振时的容抗或感抗的大小与R的比值定义为谐振电路的品质因数。幅值频率特性相角频率特性9.3.2变压器反馈式LC正弦波振荡电路LC谐振放大器：选频放大用LC谐振网络代替集电极电阻。变压器反馈式正弦波振荡器L3把输出信号反馈到放大器的输入端，构成正反馈谐振频率9.3.3LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路电容三点式振荡电路电感三点式振荡电路1、电感三点式振荡电路（哈特莱振荡电路）特点:起振容易，频率调节方便，输出信号谐波分量较大。2、电容三点式振荡电路（考毕兹振荡电路）