第九章 波形产生电路与直流稳压电源

1、第九章 波形产生电路与直流稳压电源,9.1 正弦波产生电路,9.2 非正弦波产生电路,9.3 直流稳压电源,产生自激振荡的原理,只有正反馈电路才能产生自激振荡。,9.1 正弦波产生电路,电路中，广谱（白）噪声是随时存在的，,若频率为f0的正弦波在电路中发生正反馈，则该信号经A放大后，输出XO会越来越大,找出f0的电路称为选频电路,自激振荡条件的推导,自激振荡条件的推导,=FAoXo,自激振荡的条件,(3)要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：,当Xi=0时，AoF=1,(1)正反馈足够强,输入信号为 0 时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。,(2)要获得

2、非正弦自激振荡,反馈回路中必须有RC积分电路。,自激振荡条件的推导,所以，自激振荡条件也可以写成：,（1）振幅条件：,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。,自激振荡条件的推导,如果：,反馈信号代替了放大 电路的输入信号。,自激振荡的条件：,因为：,所以，自激振荡条件也可以写成：,（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。,问题1：如何启振？,Uo 是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。,放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这

3、些扰动可分解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。,选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量衰减掉。这时，只要：,|AF|1，且A+ F =2n，即可起振。,问题2：如何稳幅？,起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这时若|AF|仍大于1，则输出将会饱和失真。,达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1，即可稳幅。,具体方法将在后面具体电路中介绍。,起振并能稳定振荡的条件：,用RC 电路构成选频网络的振荡电路即所谓的 RC振荡电路，可选用的 RC 选频网络有多种，这里只介绍文氏桥选频电路。,选频电路,文氏桥选频电路,如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则：,文氏桥选频电路,w=wo时,文氏桥

4、选频电路,相频特性：,如果：R1=R2=R，C1=C2=C,用运放组成的RC振荡器：,只有在 f0 处,才满足相位条件：,因为：,AF=1,A=3,A=3,同相放大器,文氏桥选频电路,例题:R=1k，C=0.1F，Rf=10k。RF为多大时才能起振？振荡频率f0=？Hz,AF=1，,A=3,=210=20k,=1592 Hz,起振条件：,能自行启动的电路,起振时，RT略大于2R1，使|AF|1，以便起振；,起振后，uo逐渐增大则RT逐渐减小，使得输出uo为某值时，|AF|=1，从而稳幅。,1.电路结构,方波发生器,迟滞比较器，输出经积分电路再输入到此比较器的输入端。,上下限:,9.2 非正弦波

5、产生电路,2.工作原理：,(1) 设 uo = + UOM ,此时，输出给C 充电, uc ,则：u+=U+H,一旦 uc U+H , 就有 u- u+ ,在 uc U+H 时，,u- u+ ,uo 立即由UOM 变成UOM, 设uC初始值uC(0+)= 0,方波发生器,uo保持+UOM不变,此时，C 经输出端放电,再反向充电,(2) 当uo = -UOM 时，,u+=U+L,uc达到U+L时，uo上翻,当uo 重新回到UOM 以后，电路又进入另一个 周期性的变化。,周期与频率的计算：,f = 1/T,此期间是分析问题时的假设,实际上用示波器观察波形时看不到这段波形.,周期与频率的计算：,T= T1 + T2 =2 T2， 因正反向充电条件一样T1 = T2。,T2阶段uc(t)的过渡过程方程为:,UC ()=+UOM,周期与频率的计算：,思考题：点 b 是电位器 RW