模拟电子技术7.1 正弦波信号产生电路

2024-03-08敬业创新勤奋求实模拟电子技术第七章信号的产生和转换电路7.1正弦波信号产生电路7.2非正弦信号产生电路7.3锁相环7.1.1正弦波信号产生电路概述电路构成：（1）放大电路；（2）选频网络；（3）正反馈网络；（4）稳幅环节选频网络和稳幅环节可以在放大器内部，也可以在反馈网络内部分类：7.1.1正弦波信号产生电路概述1.起振条件2.平衡条件7.1.2RC正弦波振荡电路选频：RC串并联引入了正反馈稳幅：R1、Rf和运放构成负反

馈稳幅电路7.1.2RC正弦波振荡电路当

时F的幅度最大输出电压与输入电压同相7.1.2RC正弦波振荡电路根据运放两输入端虚断、虚短

为满足起振条件，放大电路的电压放大倍数略大于3，即Rf略大于2R1只有频率

的信号通过选频网络传输到运放的输出端，才会使uo与ui同相，满足相位平衡条件【例7.1.1】图7.1.4为实用的RC桥式正弦波振荡电路。求：（1）输出信号频率；（2）说明二极管VD1、VD2和热敏电阻Rf的作用；（3）用Multisim研究Rf满足什么条件，电路才能起振。7.1.2RC正弦波振荡电路解：（1）振荡频率为（2）VD1、VD2用以改善输出电压波形，稳定输出幅度电路启振两二极管轮流导通，Au减小，|Au|=3时输出电压幅度最终趋于稳定

在负反馈支路中采用负温度系数的热敏电阻Rf和并联二极管，能够使RC桥式电路容易起振，同时具有很好的稳幅作用，振荡波形改善。7.1.2RC正弦波振荡电路7.1.2RC正弦波振荡电路（3）用Multisim研究Rf满足什么条件，电路才能起振电路启振当Rf>2R1时|Au|>3，产生严重限幅失真7.1.2LC正弦波振荡电路1.变压器反馈式LC振荡电路选频网络：电容C和变压器原边线圈L选频网络等效电路7.1.2LC正弦波振荡电路电路发生谐振最大，无附加相移

对其他频率的信号，Au不但数值减小，而且有附加相移，故电路具有选频作用Q值越大，幅频特性越陡，选频特性越好。变压器反馈式振荡电路起振容易，输出信号大，波形好。损耗大且笨重，振荡频率的稳定性不高。2.电感三点式LC振荡电路7.1.2LC正弦波振荡电路哈特莱振荡器（Hartleyoscillator）晶体管构成共发射极放大电路，电感L1、L2和电容C构成正反馈电路。三个端点1、2、3分别与晶体管的三个电极相连（CB、C1和CE在交流通路中视为短路）与发射极相连的是两个同性质电抗元件容易起振，输出信号振幅大，输出波形不好，常用于对波形要求不高的场合，比如高频加热器、接收机的本机振荡器中。2.电容三点式LC振荡电路7.1.2LC正弦波振荡电路科皮兹振荡器（Colpittsoscillator）晶体管构成共发射极放大电路，电感L和电容C1、C2构成正反馈电路。与发射极相连的是两个同性质电抗元件输出波形好，如产生信号频率100MHz以上，可采用共基放大电路。克拉泼电路（Clapposcillator）7.1.3石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路具有非常高的频率稳定度广泛应用于各种电子产品工作原理：交变电压使晶片产生机械振动，在某个特定频率振幅会明显加大，这就是压电谐振，可观看bilibili网站上的相关视频忽略R串联谐振频率并联谐振频率7.1.3石英晶体振荡电路fs<f<fp晶体等效为一个很大的电感，具有很高的Q值，有很强的稳频作用，石英晶体就工作在这个很窄的感性区域。1.并联型晶体振荡电路7.1.3石英晶体振荡电路石英晶体工作频率在fs和fp之间，在电路中相当于一个电感2.串联联型晶体振荡电路7.1.3石英晶体振荡电路晶体串接在反馈支路中其振荡频率等于晶体的串联谐振频率当石英晶体呈纯阻性时，即发生串联谐振3.皮尔斯晶体振荡电路7.1.3石英晶体振荡电路

晶振电路接在8051单片机的18和19之间，为单片机提供数字时钟信号，晶振常