《船舶模拟电子技术基础》-项目五

目录Contents项目1常用半导体器件识别与检测0102项目2小信号放大与信号处理电路装接与测试03项目3功率放大电路的装接与测试04项目4直流稳压电源的制作与测试05项目5正弦波信号发生电路项目5正弦波信号发生电路任务5.1正弦波振荡的基础知识掌握正弦波振荡电路起振条件了解振荡电路的建立和稳幅掌握正弦波振荡电路的组成和分析方法能够从结构上判断电路是否能起振能够装接简单的正弦波振荡电路知识目标能力目标任务5.1正弦波振荡的基础知识

正弦波是最常见的信号源之一，任何复杂信号都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。能产生正弦波输出的电路即为正弦波发生电路，它是各类波形发生器和信号源的核心电路。P1075.1.1产生正弦波振荡的条件=开关S先接到1端，将正弦波电压

输入到放大电路后，输出正弦波电压

再将开关S接到2端，若能保证使，也能稳定地输出电压任务5.1正弦波振荡的基础知识要维持振荡电路输出等幅振荡，必须满足：===由于则得出维持振荡电路输出等幅振荡的条件为=1

（1）幅度平衡条件（2）相位平衡条件φA+φF=2nπ

n=0,1,2,

任务5.1正弦波振荡的基础知识P1075.1.2振荡电路的建立和稳幅起振条件：稳定振荡时，结果：输出信号幅度稳定

输入信号来源于振荡电路接通电源时产生的噪声中。uf

起振稳幅=1

>1

任务5.1正弦波振荡的基础知识P1075.1.3正弦振荡电路的组成和分析方法01

基本组成部分

放大电路

应有合适的静态工作点，以保证放大电路的放大作用。反馈网络形成正反馈以满足相位平衡条件。选频网络选择某一频率使之满足振满条件,形成单一频率的正弦波。通常选频网络和反馈网络合二为一。稳幅环节用于稳定振荡电路输出信号的振幅，改善波形，此环节一般为负反馈。任务5.1正弦波振荡的基础知识02

分析方法检查电路是否具有放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节四个部分。检查放大电路是否有合适的静态工作点，能否正常放大。用瞬时极性法来判断电路是否满足相位平衡条件。判断电路能否满足起振条件和幅度平衡条件。

幅度条件容易满足，关键看相位条件是否满足，判断相位条件通常采用瞬时极性法。任务5.2常用正弦波振荡电路掌握常用的正弦波振荡电路的组成掌握常用的正弦波振荡电路的工作原理能够装接常用的正弦波振荡电路能按步骤测试简单正弦波振荡电路能计算正弦波振荡电路的振荡频率知识目标能力目标任务5.2常用正弦波振荡电路P1075.2.1RC桥式正弦波振荡电路8CR1RfRCR•放大及稳幅选频网络正反馈01

电路组成任务5.2常用正弦波振荡电路02

工作原理振荡频率振荡条件Rf

不能太大，否则正弦波将变成方波应使：•

•••任务5.2常用正弦波振荡电路P1075.2.2LC正弦波振荡电路01变压器反馈式LC正弦波振荡电路L1C+VCCVTR3R1R2C2C1L2L3RL+放大及稳幅环节反馈环节选频网络

振荡频率任务5.2常用正弦波振荡电路02电感三点式正弦波振荡电路

反馈环节

放大及稳幅环节

123•••C+VCCVTRERB1RB2C3C1L1L2C2RC选频网络

任务5.2常用正弦波振荡电路03电容三点式正弦波振荡电路

•••+VCCVTRERB1RB2CECBLC1C2123C4LC3放大及稳幅环节：共射极放大器C2L（C1∥C2）反馈环节：选频网络：任务5.2常用正弦波振荡电路P1075.2.3石英晶体正弦波振荡电路

由于LC、RC振荡电路受电源电压的波动及温度对晶体管性能改变等因素的影响，所以使其振荡频率不稳定。石英晶体正弦波振荡电路因具有极高的频率稳定性，它可使振荡频率的稳定度提高几个数量级，因此被广泛应用于通信系统、雷达、导航等电子设备中。01石英晶体的特性石英晶体又称为石英谐振器，它是利用石英的“压电”特性而按特殊切割方式制成的一种电谐振器件。石英晶体器件具有性能稳定、品质因数高、体积小等优点。任务5.2常用正弦波振荡电路

石英晶体器件一般有两个电极，但也有多电极式的封装。石英晶体器件按封装外形分，有金属壳、玻璃壳、胶売和塑封等几种；按石英晶体器件的频率稳定度分，有普通型和高精度型。石英晶体符号任务5.2常用正弦波振荡电路02石英晶体器件的主要参数(1)标称频率在石英晶体成品上标有一个标称频率、当电路工作在这个标称频率时，其频率稳定度最高。这个标称频率通常是在成品出厂前，在石英晶体上并接一定的负载电容条件下测得的。(2)负载电容所谓石英晶体的负载电容，是指从晶振的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效电容，即指与晶振插脚两端相关联的集成电路内部及外围的全部有效电容之和。任务5.2常用正弦波振荡电路03石英晶体的压电效应与压电振荡形变形变机械振动外力压电谐振—外加交变电压的频率等于晶体固有频率时，机械振动幅度急剧加大的现象。ui+-任务5.2常用正弦波振荡电路RC0CLL

—

晶体的动态电感(10-3~102H)(大)C

—晶体的动态电容(<0.1pF)(小)R

—

等效摩擦损耗电阻(小)Co

—晶片静态电容(几~几十pF)频率特性和谐振频率fXfPfS容性容性感性

04石英晶体的等效电路任务5.2常用正弦波振荡电路05串联型石英晶体振荡器

f=fs，晶体呈纯阻：由石英晶体构成的反馈网络相移为零。幅度平衡条件可以通过调节Rp电阻来实现。+VCCVT1RERB1RB2C4RERCVT2RP任务5.2常用正弦波振荡电路06并联型石英晶体振荡器