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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,信号产生电路,振荡电路,先回忆放大电路,v,i,v,o,R,b,-,R,b,V,i,+,-,R,c,V,o,+,-,R,L,+,V,i,-,R,b,BJT,的电流控制作用放大小信号,v,i,能量从何而来？,放大器实质上是把直流电源的能量转换为输出端放大了的信号能量。,从电路结构上看：有源双口网络。,直流电源,那么，什么是振荡电路？,也是一种能量转换器件，,与放大器的区别：不需外加输入信号，把直流电源的能量自行转换为输出端交流信号的能量。,电路结构：单口网络,v,o,2,、振荡器的分类,按输出波形分,正弦波,RC,：,选频网络由,RC,构成（用于低频,1MH,Z,）,非正弦波：,周期信号发生器,方波、三角波、矩形波、锯齿波发生器等。,回忆负反馈放大器产生自激振荡的过程,在中频时，,X,i,d,=X,i,X,f,实为,X,d,=X,i,X,f,负反馈,！,若此频率处又满足自激振荡的幅平条件,AF=1,但在低频或高频时，,由于电路中存在电抗性元件（耦合、旁路、极间电容等），,AF,的,附加相移，在某个频率达到,180,，,a,+,f,=2n180,a,+,f,=(2n+1)180,|AF|=1,X,i,、,X,f,同相,，,X,id,Xo,X,f,去掉,X,i,，,产生自激振荡,负反馈变成了,正反馈,！,实为,X,d,=X,i,+,X,f,自激振荡的相平条件,a,+,f,=(2n+1)180,X,i,、,X,f,反相,，,对于负反馈放大器而言，,自激振荡破坏了输入、输出间的正常关系，,产生意外频率的输出信号，使放大器无法正常工作，,必须设法避免和消除。,但却给我们以,启示,：,放大器引入正反馈，再满足一定的幅值条件，即可变成振荡器。,但为了在预定频率上振荡，还必须加选频网络。,9.5,正弦波振荡电路的振荡条件,正反馈放大电路框图,（注意与负反馈方框图的差别）,1.,振荡条件,若环路增益,则,去掉,仍有稳定的输出。,又,所以振荡条件为,振幅平衡条件,相位平衡条件,注意,：与负反馈电路自激振荡的相平条件不同，,方框图不同,产生振荡,起振条件,2.,起振和稳幅,当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现非线性失真,加稳幅环节,。,噪声中，满足相位平衡条件的某一频率,0,的信号经环路中被不断放大,增幅振荡,起振靠噪声或干扰！,稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，使振幅平衡条件从 回到,稳幅靠非线性！,基本放大电路（电压串联负反馈放大电路）,正弦波振荡电路包括：,正反馈网络,选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与正反馈网络合二为一。）,稳幅环节,电源合闸的瞬间,微弱的,f,0,信号,（符合相平条件）,由于干扰或噪声,信号经环路不断放大,由于稳幅环节,AF =1,等幅振荡,（起振）,振荡的建立与稳定：,9.6 RC,正弦波振荡电路,RC,桥式正弦波振荡电路,(,文氏桥振荡电路,）,1,、电路结构,：,放大器,A,V,+RC,串并联网络,RC,串并联网络构成选频网络，并兼作正反馈网络。,（取其,R,i,高、,R,o,低,的特点，以减小放大电路对选频网络的影响，使振荡频率仅仅决定于选频网络）,Z,1,、,Z,2,、,R,1,、,R,f,构成四臂电桥，四个顶点分别接于放大器的两输入端、输出端和地。,A,V,：,集成运放或分立元件构成的电压串联负反馈电路（同相比例放大电路）。,反馈系数,2.RC,串并联网络的选频特性,幅频响应,又,且令,则,相频响应,当,幅频响应有最大值,相频响应,偏离,f,0,，,F,V,下降，且有相移。,3.RC,桥式振荡电路工作原理,A,v,（,1,）能否振荡？,相位平衡条件（瞬时极性法）,即,时，,V,o,与,V,i,同相，,0,而当,f=f,0,时，,F,V,为纯阻性,则有,满足相位平衡条件,幅值平衡条件,F,V,=,1/3,只要,A,V,=3,，,即有,A,V,F,V,=1,而,A,V,=1+,R,f,R,1,即可振荡,（,2,）起振条件,A,V,3,A,V,为同相比例放大器,时，,就可满足幅值平衡条件,（,3,）振荡频率,C,（,双控波段开关）粗调,R,（,同轴电位器）细调,如,电容的取值分别为,0.01,F,、,0.1 F,、,1 F,、,10 F,R=50,R,W,=10K,1.59HZ,f,0min,=,1,2,(R+R,W,)C,max,f,0max,=,2,RC,min,1,318KHZ,为使频率连续可调,注：串联的,R,、,C,与并联的,R,、,C,值,必须一致。,（,4,）稳幅的措施,在负反馈电路中采用非线性元件,热敏电阻,R,f,采用具有负温度系数的热敏电阻,稳幅,思考：,若,R,1,采用热敏电阻呢？,I,f,起振时，,即,稳幅原理,稳幅,整流滤波,利用工作在可变电阻区的,JFET,R,DS,随负栅源电压,V,GS,的变化而变化,流经,R,P4,、,R,5,一脉动的直流电流，方向相上,起振时,已知,集成运放,A,的最大输出电压为,14V,，,(1),分析,D,1,、,D,2,稳幅的原理；,解：,(1),v,o,的幅值很小时，,D,1,、,D,2,开路，由,D,1,、,D,2,和,R,3,组成的并联支路的等效电阻近似为,R,3,=2.7k,，,则，,采用非线性元件二极管,A,V,=1+,（,R,2,+R,3,）,/R,1,3.33,有利于起振；,习题,9.6.8,而，当,v,o,的幅值较大时，,D,1,或,D,2,导通，,由,D,1,、,D,2,和,R,3,组成的并联支路的等效电阻减小，,A,V,随之下降，,v,o,的幅值趋于稳定。,由此可得,R,3,1.1 k,故有,0.6V,1.1k,=,即,V,om,8.35V,并联支路的等效电阻,V,om,1.1k+5.1k+9.1k,稳幅后,(2),设电路已产生稳幅正弦波振荡，当输出达峰值时,V,D,0.6V.,估算,V,om,；,t,v,o,14V,-14V,(3),若,R,2,不慎短路，即,R,2,=0 A,V,2,时，,A,VF,=,F,V,1,=1+,R,e1,R,f,振荡,(3)Rf:,负温度系数热敏电阻,或,Re1:,正温度系数热敏电阻,9.6.2,试将图所示电路合理连线，组成,RC,桥式正弦波振荡电路。,+,-,+,+,将图中,A,、,B,、,C,、,D,四点正确连线，使其为正弦波振荡器。,为起振和稳幅，,R,2,应如何取值和具有怎样的温度系数？,R,1,=10K,C,D,A,-,+,R,C,R,C,R,2,V,O,A,B,（,1,）为使电路产生正弦波振荡，标出集成运放的“”和“”；并说明电路是哪种正弦波振荡电路。,（,2,）若,R,1,短路，则电路将产生什么现象？,（,3,）若,R,1,断路，则电路将产生什么现象？,（,4,）若,R,F,短路，则电路将产生什么现象？,（,5,）若,R,F,断路，则电路将产生什么现象？,解：（,1,）上“”下“”,（,2,）输出严重失真，几乎为方波。,（,3,）输出为零。,（,4,）输出为零。,（,5,）输出严重失真，几乎为方波。,令,
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