信号产生电路自激振荡

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,*,*,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,返回,第六章信号产生电路,正弦波振荡电路,自激振荡,RC振荡,LC振荡,石英晶体振荡,选频特性,稳幅措施,变压器反馈式LC振荡,LC并联谐振回路,三点式LC振荡,自激振荡,基本放大,电路,A,o,反馈电路,F,+,改成正反馈,正反馈电路才能产生自激振荡,产生自激振荡的条件,如果：,k,闭合,去掉,仍有信号输出。,基本放大,电路,A,o,反馈电路,F,+,+,k,基本放大,电路,A,o,反馈电路,F,反馈信号代替了放大电路的输入信号,自激振荡条件,自激振荡的正弦波频率必须一定，也就是说在放大、反馈回路中应该有选频作用，将不要的频率抑制。,所以将放大倍数和反馈系数写成：,自激振荡的条件：,自激振荡条件可以写成：,（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。,起振条件和稳幅原理,起振条件：,结果：产生增幅振荡,（略大于）,稳幅过程：,起振时，,稳定振荡时，,1、被动：器件非线性,2、主动：在反馈网络中加入非线性稳幅环节，用以,调节,放大电路的,增益,稳幅措施：,起振过程,X,d,o,f,基本放大器,A,反馈网络,F,X,X,1.放大电路,2.正反馈网络,3.选频网络只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。,常用的选频网络有,RC选频,和,LC选频,4.稳幅环节使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小。,正弦波振荡器的一般组成,_,+,+,R,F,u,o,R,C,R,C,R,1,RC,振荡电路,RC选频网络,同相比例运算电路,2.,RC,振荡电路,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,。,R,1,C,1,R,2,C,2,i,U,o,U,文氏桥选频电路,),1,(,),1,(,1,1,2,2,1,1,2,2,1,C,R,C,R,j,C,C,R,R,U,U,i,o,w,w,-,+,+,+,=,R,1,C,1,R,2,C,2,i,U,o,U,时，相移为0。,1,2,2,1,w,1,C,R,C,R,=,w,当,如果：,R,1,=,R,2,=,R,，,C,1,=,C,2,=,C,，则：,1,2,2,1,w,1,C,R,C,R,=,w,2,1,2,1,1,C,C,R,R,=,w,0,1,C,R,=,w,0,),1,(,),1,(,1,1,2,2,1,1,2,2,1,C,R,C,R,j,C,C,R,R,U,U,i,o,w,w,-,+,+,+,=,1,3,=,文氏桥选频电路,),1,(,3,1,C,R,C,R,j,w,w,-,+,=,w=w,o,时,文氏桥选频电路,),(,3,1,0,0,f,f,f,f,j,U,U,i,o,-,+,=,传递函数：,2,0,0,2,),(,3,1,f,f,f,f,U,U,i,o,-,+,=,幅频特性：,相频特性：,如果：,R,1,=,R,2,=,R,，,C,1,=,C,2,=,C,f,+90,90,f,f,0,U,U,i,o,),1,(,3,1,C,R,C,R,j,w,w,-,+,=,用运放组成的,RC,振荡器：,只有在,f,0,处,才满足相位条件：,因为：,AF,=1,3,1,=,F,1,f,F,+,=,R,R,A,f,F,2,R,R,=,u,o,_,+,+,R,F,R,C,R,C,R,f,A=3,u,o,u,o,3,A=3,同相放大器,文氏桥选频电路,输出正弦波频率：,例题:,R=1k,，C=0.1,F，R,f,=10k,。R,F,为多大时才能起振？振荡频率f,0,=？Hz,u,o,_,+,+,R,F,R,C,R,C,R,f,AF,=1，,3,1,=,F,1,f,F,+,=,R,R,A,A=3,=2,10=20,k,=1592 Hz,起振条件：,f,F,2,R,R,=,采用非线性元件,负温系数热敏元件,热敏电阻,起振时，,即,热敏电阻的作用,稳幅,RC振荡电路,正弦波振荡电路,2.稳幅措施,_,+,+,R,T,R,C,R,C,R,f,T,u,o,能自行启动的电路2,R,F1,+,R,F2,略大于2,R,f,随着,u,o,的增加，,R,F2,逐渐被短接，,A,自动下降，输出自动被稳定于某一幅值。,将,R,F,分为二个：,R,F1,和,R,F2,，,R,F2,并联二极管,_,+,+,R,F1,R,C,C,R,f,R,F2,D,1,D,2,R,K：双联波段开关，,切换R，用于,粗调振荡频率。,C：,双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。,振荡频率的调节：,_,+,+,R,F,u,o,R,C,C,R,f,K,K,R,1,R,1,R,2,R,2,R,3,R,3,振荡,频率：,电子琴的振荡电路：,_,+,+,R,F,1,u,o,R,1,C,C,R,f,D,1,D,1,R,F,2,R,28,R,27,R,26,R,25,R,24,R,23,R,22,R,21,R,2,2,1,1,2,C,R,R,=,0,f,2,1,2,1,R,R,F,+,=,1,2,3,4,5,1,7,6,功率放大器,使R,2,R,1,2,1,F,1,f,F2,R,R,A,+,=,F1,R,+,2,AF,1,可调,A,2,R,F1,+R,F2,R,f,RC振荡电路适用于低频,LC振荡电路适用于高频,LC,振荡电路,LC,振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分立元件组成放大电路。,本节只对,LC,振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别,。,一.,LC,并联谐振回路的选频特性,谐振时回路电流比总电流大的多，,电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。,R为电感和回路中的损耗电阻,当 时，,并联谐振。,谐振时，电路呈阻性,Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。,谐振时,LC,并联谐振电路,相当一个电阻。,幅频特性曲线,LC 振荡电路,1.,LC,并联谐振回路,正弦波振荡电路,Z,0,为并联谐振阻抗,Exit,1,2,3,4,初级线圈,次级线圈,同名端,1,2,3,4,+,+,在LC振荡器中，反馈信号通过互感线圈引出,二.互感线圈的极性判别,判断是否是满足相位条件正反馈,断开反馈到放大器的输入端点，假设在输入端加入一正极性的信号，用瞬时极性法判定反馈信号的极性。若反馈信号与输入信号同相，则满足相位条件；否则不满足。,(+),(-),(+),(+),F,A,u,+U,CC,C,C,1,L,R,L,R,B1,R,B2,L,i,R,E,C,E,u,i,+,-,u,f,-,+,i,b,+,+,+,正反馈,振荡频率:,+,U,CC,C,C,1,L,u,o,满足相位平衡条件,LC,正弦波振荡器举例,2.变压器反馈式LC振荡电路,LC 振荡电路,正弦波振荡电路,Exit,LC,并联谐振电路构成选频网络,A.若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。,原理：,电容三点式,电感三点式,中间端的瞬时电位一定在首、,尾端电位之间。,三点的相位关系,B.若首端或尾端交流接地，则其他两 端相位相同。,3.三点式LC振荡电路,LC 振荡电路,正弦波振荡电路,Exit,3.三点式LC振荡器,(1)电感三点式LC振荡电路,振荡频率：,LC 振荡电路,正弦波振荡电路,Exit,(2)电容三点式LC振荡电路,振荡频率：,3.三点式LC振荡器,LC 振荡电路,正弦波振荡电路,Exit,例,：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。,(a)(b),3.三点式LC振荡器,LC 振荡电路,正弦波振荡电路,Exit,+,U,CC,C,1,C,2,+,u,be,u,be,增加,正反馈,+,+,3正弦波振荡电路主要有,RC,振荡电路和,LC,振荡电路两种。,RC,振荡电路主要用于中低频场合，,LC,振荡电路主要用于高频场合。,1正弦波振荡的条件：AF=1 （振幅条件）,（相位条件）,2.正弦波振荡电路由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅环节构成。,1.内容小结,不满足,满足,试判断以下各图所示是否满足自激振荡的相位条件,（+）,（+）,（）,（+）,（）,满足,满足,例2:,R,=1k,，,C,=0.1,F，,R,1,=10k,。,R,f,为多大时才能起振？振荡频率,f,0,=？,AF,=1，,3,1,=,F,1,1,f,+,=,R,R,A,A,=3,R,f,=2,R,1,=2,10=20,k,=1592 Hz,解:,起振条件,