第17章 电子电路中的反馈.ppt

第第1717章章 电子电路中的反馈电子电路中的反馈17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念反馈的基本概念 17.217.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈17.317.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈 本章要求本章要求1.1.掌握掌握掌握掌握反馈的基本概念，反馈极性的判别方法反馈的基本概念，反馈极性的判别方法 瞬时极性法瞬时极性法.2.2.掌握负反馈基本类型的判别方法掌握负反馈基本类型的判别方法,理解负反馈理解负反馈对放大电路工作性能的影响。对放大电路工作性能的影响。3.3.3.3.理解正弦波振荡电路自激振荡条件。理解正弦波振荡电路自激振荡条件。理解正弦波振荡电路自激振荡条件。理解正弦波振荡电路自激振荡条件。4.4.4.4.理解理解理解理解RCRC振荡电路和振荡电路和振荡电路和振荡电路和LCLC振荡电路的工作原理。振荡电路的工作原理。振荡电路的工作原理。振荡电路的工作原理。凡是将电子电路（或某个系统）输出端凡是将电子电路（或某个系统）输出端的信号（电压或电流）的一部分或全部通过的信号（电压或电流）的一部分或全部通过反馈电路引回到输入端，就称为反馈电路引回到输入端，就称为反馈反馈。若引回的反馈信号与输入信号比较使净输若引回的反馈信号与输入信号比较使净输入信号减小，因而输出信号也减小的，称这入信号减小，因而输出信号也减小的，称这种反馈为种反馈为负反馈负反馈。若反馈信号使净输入信号若反馈信号使净输入信号增大、因而输出信号也增大的，则称这种反增大、因而输出信号也增大的，则称这种反馈为馈为正反馈正反馈。17.1 17.1 反馈的基本概念反馈的基本概念 返回返回1.1.负反馈与正反馈的概念负反馈与正反馈的概念RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+esRB+UCCC1C2RE ERLui+uo+RS通过通过通过通过R RE E将输出电压将输出电压将输出电压将输出电压反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈到输入通过通过通过通过R RE E将输出电流将输出电流将输出电流将输出电流反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节比较环节比较环节反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路反馈电路反馈电路输出信号输出信号输出信号输出信号输入信号输入信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图净输入信号净输入信号若三者同相，则若三者同相，则 Xd=Xi Xf可见可见可见可见 X Xd d X Xi i ，即反馈信号起了削弱净输入信号的，即反馈信号起了削弱净输入信号的，即反馈信号起了削弱净输入信号的，即反馈信号起了削弱净输入信号的作用（负反馈）。作用（负反馈）。作用（负反馈）。作用（负反馈）。反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+2.利用瞬时极性法判断正负反馈利用瞬时极性法判断正负反馈+(1)(1)设接设接设接设接“地地地地”参考点的电位为零，在某点对参考点的电位为零，在某点对参考点的电位为零，在某点对参考点的电位为零，在某点对“地地地地”电压（即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时电压（即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时电压（即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时电压（即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时极性为正；在负半周则为负。极性为正；在负半周则为负。极性为正；在负半周则为负。极性为正；在负半周则为负。(2)(2)设基极瞬时极性为正，设基极瞬时极性为正，设基极瞬时极性为正，设基极瞬时极性为正，根据根据根据根据集电极集电极集电极集电极瞬时极性瞬时极性瞬时极性瞬时极性与基极相反与基极相反与基极相反与基极相反、发射极发射极发射极发射极(接有发射极电阻接有发射极电阻接有发射极电阻接有发射极电阻而无旁路电而无旁路电而无旁路电而无旁路电容容容容时时时时)瞬时极性瞬时极性瞬时极性瞬时极性与基极相同与基极相同与基极相同与基极相同的原则的原则的原则的原则，标出相关各点，标出相关各点，标出相关各点，标出相关各点的的的的瞬时极性。瞬时极性。瞬时极性。瞬时极性。2.利用瞬时极性法判断正负反馈利用瞬时极性法判断正负反馈+(3)(3)若反馈信号与输入信若反馈信号与输入信若反馈信号与输入信若反馈信号与输入信号加在同一电极上，号加在同一电极上，号加在同一电极上，号加在同一电极上，(4)(4)若反馈信号与输入信若反馈信号与输入信若反馈信号与输入信若反馈信号与输入信号加在两个电极上，号加在两个电极上，号加在两个电极上，号加在两个电极上，两者极性两者极性两者极性两者极性相反为负反馈相反为负反馈相反为负反馈相反为负反馈；极性极性极性极性相同为正反馈。相同为正反馈。相同为正反馈。相同为正反馈。两者极性两者极性两者极性两者极性相同为负反馈相同为负反馈相同为负反馈相同为负反馈；极性极性极性极性相反为正反馈。相反为正反馈。相反为正反馈。相反为正反馈。i i1 1i if f i id du uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+R RL L 设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d=i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流(差差差差值电流值电流值电流值电流)负反馈负反馈负反馈负反馈+u uf f+u ud du uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+R RL L设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电压差值电压差值电压差值电压 u ud d=u ui i u uf f各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图u uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压(差值电压差值电压差值电压差值电压)负反馈负反馈负反馈负反馈 直流反馈：直流反馈：直流反馈：直流反馈：反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流反馈只对直流分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。能传递直流信号。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。交流反馈：交流反馈：交流反馈：交流反馈：反馈只对交流反馈只对交流反馈只对交流反馈只对交流分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只分量起作用，反馈元件只能传递交流信号。能传递交流信号。能传递交流信号。能传递交流信号。在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。自激振荡，使放大器不能正常工作。自激振荡，使放大器不能正常工作。自激振荡，使放大器不能正常工作。引入交流引入交流负反馈的负反馈的目的：目的：改改善放大电善放大电路的性能路的性能引入直流引入直流 负反馈的负反馈的目的：目的：稳稳定静态工定静态工作点作点1.1.反馈的分类反馈的分类反馈的分类反馈的分类17.2 17.2 放大电路中的负反馈放大电路中的负反馈 2.2.负反馈的类型负反馈的类型负反馈的类型负反馈的类型1)根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈 和电流反馈。和电流反馈。电流负反馈电流负反馈具有具有稳定输出电流稳定输出电流、增大输出电阻的作用。增大输出电阻的作用。电压负反馈电压负反馈具有具有稳定输出电压稳定输出电压、减小输出电阻的作用。减小输出电阻的作用。如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反馈。2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的 不同，可以分为串联反馈和并联反馈。不同，可以分为串联反馈和并联反馈。反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为信号以电压形式作比较，称为串联反馈串联反馈。反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为信号以电流形式作比较，称为并联反馈并联反馈。串联反馈使电路的输入电阻增大，串联反馈使电路的输入电阻增大，并联反馈使电路的输入电阻减小。并联反馈使电路的输入电阻减小。负负反反馈馈交流反馈交流反馈直流反馈直流反馈串联电压负反馈串联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈并联电流负反馈并联电流负反馈负反馈的类型负反馈的类型稳定静态工作点稳定静态工作点3.负反馈类型的判别步骤负反馈类型的判别步骤3)3)判别是否负反馈？判别是否负反馈？判别是否负反馈？判别是否负反馈？2)2)判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？判别是交流反馈还是直流反馈？4)4)是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？是负反馈！判断是何种类型的负反馈？1)1)找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。找出反馈网络（一般是电阻、电容）。1)1)判别反馈元件判别反馈元件判别反馈元件判别反馈元件（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）（一般是电阻、电容）(1)(1)连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。连接在输入与输出之间的元件。(2)(2)为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。为输入回路与输出回路所共有的元件。发射极电阻发射极电阻发射极电阻发射极电阻R RE E为为为为 输入回路与输出输入回路与输出输入回路与输出输入回路与输出 回路所共有，所回路所共有，所回路所共有，所回路所共有，所 以以以以R RE E是反馈元件。是反馈元件。是反馈元件。是反馈元件。例例例例1 1：RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+2)2)判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信交、直流分量的信号均可通过号均可通过号均可通过号均可通过 R RE E，所以，所以，所以，所以R RE E引入的是交、直流引入的是交、直流引入的是交、直流引入的是交、直流反馈。反馈。反馈。反馈。如果有发射极旁路电容，如果有发射极旁路电容，RE中仅有直流分量的中仅有直流分量的信号通过信号通过，这时，这时RE引入的则是直流反馈。引入的则是直流反馈。E例例1：例例1：3)判断反馈类型判断反馈类型净输入信号：净输入信号：ui 与与 uf 串联串联,以电压形式比较以电压形式比较串联反馈串联反馈 ui正半周时正半周时,uf也是正也是正半周半周,即两者同相即两者同相负反馈负反馈负反馈负反馈 uf 正比于输出电流正比于输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈 +uf+RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+ieube ube=ui-uf uf=ie RE Ube=Ui-Uf 可见可见 Ube Ui,反馈电压反馈电压Uf 削弱了净输入电压削弱了净输入电压 ic RE 结论：结论：结论：结论：反馈过程：反馈过程：反馈过程：反馈过程：电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用电流负反馈具有稳定输出电流的作用 反馈类型反馈类型反馈类型反馈类型 串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈串联电流负反馈 RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RSeS+IcUfUbeIb Ic uf ic RE+uf+ube Ube=Ui-Uf电阻电阻电阻电阻 R RF F连接在输入连接在输入连接在输入连接在输入与输出之间，所以与输出之间，所以与输出之间，所以与输出之间，所以R RF F是反馈元件是反馈元件是反馈元件是反馈元件。2)2)判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈判断是交流反馈还是直流反馈 交、直流分量的信号均可通过交、直流分量的信号均可通过 RF，所以所以 R RF F引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。引入的是交、直流反馈。例例例例2 2：1)1)判别反馈元件判别反馈元件判别反馈元件判别反馈元件+UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuo3)3)判断反馈类型判断反馈类型判断反馈类型判断反馈类型例例例例2 2：净输入信号：净输入信号：ii 与与 if 并联，并联，以电流形式比较以电流形式比较并联反馈并联反馈 ii 正半周时，正半周时，if 也是也是正半周，即两者同相正半周，即两者同相负反馈负反馈 i if f 正比于输出电压正比于输出电压正比于输出电压正比于输出电压电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 i if f 与与与与 u uo o反相反相反相反相并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈并联电压负反馈 +UCCRCC1RF+RS+C2+RLeSuiuoiiibif ib=ii -if Ib=Ii -If 可见可见 Ib 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时：在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。馈电路的参数有关。例例：|A|=300，|F|=0.01。(3)(3)改善波形失真改善波形失真改善波形失真改善波形失真Auiufud加反馈前加反馈前加反馈前加反馈前加反馈后加反馈后加反馈后加反馈后uo大大略小略小略大略大略小略小略大略大 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。uoAF小小接近正弦波接近正弦波正弦波正弦波ui(4)(4)(4)(4)展宽通频带展宽通频带展宽通频带展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈BWBWf fBWBWf|Au|O O例：例：例：例：中频放大倍数中频放大倍数|A0|=10，反馈系数，反馈系数|F|=0.01在原上限、下限频率处在原上限、下限频率处 说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在说明加入负反馈后，原上限、下限频率仍在通频带内，即通频带加宽了。通频带内，即通频带加宽了。通频带内，即通频带加宽了。通频带内，即通频带加宽了。uiubeib+(5)(5)对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响在同样的在同样的 ib下下，ui=ube+uf ube，所以所以 rif 提高。提高。1)1)串联负反馈串联负反馈串联负反馈串联负反馈无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：uf+使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高if无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：在同样的在同样的在同样的在同样的u ubebe下，下，下，下，i ii i =i ib b+i if f i ib b，所以所以所以所以 rif 降低。降低。降低。降低。2)2)并联负反馈并联负反馈并联负反馈并联负反馈使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低iiibube+电压负反馈具有稳定输出电压的作用，电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。即有恒压输出特性，故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用，电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。即有恒流输出特性，故输出电阻提高。1)1)电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低2)2)电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高(6)(6)(6)(6)对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响 正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。交流信号。交流信号。交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到几它的频率范围很广，可以从一赫以下到几它的频率范围很广，可以从一赫以下到几它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。17.3 17.3 振荡电路中的正反馈振荡电路中的正反馈常用的正弦波振荡器常用的正弦波振荡器常用的正弦波振荡器常用的正弦波振荡器LCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。RCRC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。应用：应用：应用：应用：无线电通讯、广播电视，工业上的高频感无线电通讯、广播电视，工业上的高频感无线电通讯、广播电视，工业上的高频感无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。接近开关等。接近开关等。接近开关等。1 1S Su u17.3.1.自激振荡自激振荡 放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。定频率和幅值的交流信号的现象。定频率和幅值的交流信号的现象。定频率和幅值的交流信号的现象。开关合在开关合在开关合在开关合在“1”1”为为为为无反馈放大电路。无反馈放大电路。无反馈放大电路。无反馈放大电路。2 21 1S Su u 开关合在开关合在开关合在开关合在“2”2”为为为为有反馈放大电路，有反馈放大电路，有反馈放大电路，有反馈放大电路，开关合在开关合在开关合在开关合在“2”2”时时时时,，去掉，去掉，去掉，去掉u ui i 仍有稳定的输出。仍有稳定的输出。仍有稳定的输出。仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。反馈信号代替了放大电路的输入信号。反馈信号代替了放大电路的输入信号。反馈信号代替了放大电路的输入信号。自激振荡状态自激振荡状态自激振荡状态自激振荡状态2 21.1.自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件(1)(1)幅度条件：幅度条件：幅度条件：幅度条件：(2)(2)相位条件：相位条件：相位条件：相位条件：n n n n 是整数是整数是整数是整数 相位条件相位条件相位条件相位条件意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是意味着振荡电路必须是正反馈正反馈正反馈正反馈；幅度条件幅度条件幅度条件幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数A A 或或或或反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数F F 达到达到达到达到)。自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件2.2.起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程起振及稳幅振荡的过程设：设：设：设：U Uo o 是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，是振荡电路输出电压的幅度，B B 是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出电压幅度。是要求达到的输出电压幅度。起振时起振时起振时起振时U Uo o 0 0 0 0，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时，达到稳定振荡时U Uo o =B B。起振过程中起振过程中起振过程中起振过程中 U Uo o 1 1，稳定振荡时稳定振荡时稳定振荡时稳定振荡时 U Uo o =B B，要求，要求，要求，要求 A Au uF F =1 1，从从从从 A Au uF F 1 1 到到到到 A Au uF F =1 1，就是自激振荡建，就是自激振荡建，就是自激振荡建，就是自激振荡建立的过程。立的过程。立的过程。立的过程。可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。可使输出电压的幅度不断增大。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。使输出电压的幅度得以稳定。起始信号的产生：起始信号的产生：起始信号的产生：起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起在电源接通时，会在电路中激起一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量。系列频率不同的正弦分量。系列频率不同的正弦分量。系列频率不同的正弦分量。振荡建立过程振荡建立过程(ui1为初始电冲击为初始电冲击)3.3.正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成(1)(1)放大电路放大电路放大电路放大电路:放大信号放大信号放大信号放大信号 (2)(2)反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络:必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是必须是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号 (3)(3)选频网络选频网络选频网络选频网络:保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满即使电路只在某一特定频率下满 足自激振荡条件足自激振荡条件足自激振荡条件足自激振荡条件 (4)(4)稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节:使电路能从使电路能从使电路能从使电路能从 A Au uF F 1 1，过渡到，过渡到，过渡到，过渡到 A Au uF F =1=1，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。17.3.2 17.3.2 正弦波正弦波振荡电路振荡电路RCRC选频网络选频网络选频网络选频网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络正反馈网络同相比例电路同相比例电路同相比例电路同相比例电路放大信号放大信号放大信号放大信号 用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号u uf f作为输入信号作为输入信号作为输入信号作为输入信号 选出单一频选出单一频选出单一频选出单一频率的信号率的信号率的信号率的信号1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构uf+R+RFR1 C RCuO+一、一、RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路2.2.RCRC串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性传输系数：传输系数：传输系数：传输系数：。R RC CR RC C。+。式中式中式中式中 ：分析上式可知：仅当分析上式可知：仅当分析上式可知：仅当分析上式可知：仅当 =o o时，时，时，时，达最大达最大达最大达最大值，且值，且值，且值，且 u u2 2 与与与与 u u1 1 同相同相同相同相 ，即网络具有选频特性，即网络具有选频特性，即网络具有选频特性，即网络具有选频特性，f fo o决决决决定于定于定于定于RC RC。u1u2u2 与与 u1 波形波形相频特性相频特性（f）fo幅频特性幅频特性ffo133.3.工作原理工作原理工作原理工作原理 输出电压输出电压输出电压输出电压 u uo o 经正反馈（兼选频）网络分压后，经正反馈（兼选频）网络分压后，经正反馈（兼选频）网络分压后，经正反馈（兼选频）网络分压后，取取取取u uf f 作为同相比例电路的输入信号作为同相比例电路的输入信号作为同相比例电路的输入信号作为同相比例电路的输入信号 u ui i 。(1)起振过程起振过程(2)稳定振荡稳定振荡 A=0，仅在，仅在 f 0处处 F=0 满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，所以振荡频率所以振荡频率 f 0=1 2 RC。改变改变R、C可改变振荡频率可改变振荡频率RC振荡电路的振荡频率一般在振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。以下。(3)振荡频率振荡频率 振荡频率由相位平衡条件决定。振荡频率由相位平衡条件决定。振荡频率的调整振荡频率的调整振荡频率的调整振荡频率的调整+R RF FR R C CC C u uOO +S SS SR R1 1R R2 2R R3 3R R3 3R R2 2R R1 1 改变开关改变开关改变开关改变开关S S的位置可改变选频的位置可改变选频的位置可改变选频的位置可改变选频网络的电阻，实现频率粗调；网络的电阻，实现频率粗调；网络的电阻，实现频率粗调；网络的电阻，实现频率粗调；改变电容改变电容改变电容改变电容C C 的大小可实现频率的大小可实现频率的大小可实现频率的大小可实现频率的细调。的细调。的细调。的细调。振荡频率振荡频率(4)(4)起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件 A Au uF F =1=1，|F F|=1/3|=1/3，则，则，则，则起振条件起振条件起振条件起振条件 A Au uF F 1 1，因为，因为，因为，因为|F F|=1/3|=1/3，则，则，则，则 考虑到起振条件考虑到起振条件AuF 1,一般应选取一般应选取 RF 略大略大2R1。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。由运放构成的由运放构成的由运放构成的由运放构成的RCRC串并联正弦波振荡电路不是靠运串并联正弦波振荡电路不是靠运串并联正弦波振荡电路不是靠运串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。引入负反馈来达到稳幅的目的。引入负反馈来达到稳幅的目的。引入负反馈来达到稳幅的目的。带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路(1)(1)(1)(1)热敏电阻具有负温度系热敏电阻具有负温度系热敏电阻具有负温度系热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以数，利用它的非线性可以数，利用它的非线性可以数，利用它的非线性可以自动稳幅。自动稳幅。自动稳幅。自动稳幅。在起振时，由于在起振时，由于在起振时，由于在起振时，由于 u uOO 很很很很小，流过小，流过小，流过小，流过R RF F的电流也很小，的电流也很小，的电流也很小，的电流也很小，于是发热少，阻值高，使于是发热少，阻值高，使于是发热少，阻值高，使于是发热少，阻值高，使R RF F 22R R1 1；即；即；即；即 A Au uF F 11。随着振荡幅度的不断加强随着振荡幅度的不断加强随着振荡幅度的不断加强随着振荡幅度的不断加强，u uOO增大，流过增大，流过增大，流过增大，流过R RF F 的电流也的电流也的电流也的电流也增大，增大，增大，增大，R RF F受热而降低其阻受热而降低其阻受热而降低其阻受热而降低其阻值，使得值，使得值，使得值，使得A Au u下降，直到下降，直到下降，直到下降，直到R RF F=2=2 R R1 1时，稳定于时，稳定于时，稳定于时，稳定于 A Au uF F =1=1，振荡稳定。振荡稳定。振荡稳定。振荡稳定。半导体半导体半导体半导体热敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻 R R+R RF FR R1 1 C C R RC C u uOO +带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路(1)(1)热敏电阻具有负温度系热敏电阻具有负温度系热敏电阻具有负温度系热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以数，利用它的非线性可以数，利用它的非线性可以数，利用它的非线性可以自动稳幅。自动稳幅。自动稳幅。自动稳幅。半导体半导体半导体半导体热敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻 R R+R RF FR R1 1 C C R RC C u uOO +稳幅过程：稳幅过程：稳幅过程：稳幅过程：思考：思考：思考：思考：若热敏电阻具有正温度系若热敏电阻具有正温度系若热敏电阻具有正温度系若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？数，应接在何处？数，应接在何处？数，应接在何处？uotRF FAu带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路(2)(2)ID DUD振荡幅度较小时振荡幅度较小时振荡幅度较小时振荡幅度较小时正向电阻大正向电阻大正向电阻大正向电阻大振荡幅度较大时振荡幅度较大时振荡幅度较大时振荡幅度较大时正向电阻小正向电阻小正向电阻小正向电阻小 利用二极管的正向伏安利用二极管的正向伏安利用二极管的正向伏安利用二极管的正向伏安特性的非线性自动稳幅。特性的非线性自动稳幅。特性的非线性自动稳幅。特性的非线性自动稳幅。R R+R RF2F2R R1 1 C C R RC C u uOO +D D1 1D D2 2R RF1F1稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路（2 2）R R+R RF2F2R R1 1 C C R RC C u uOO +D D1 1D D2 2R RF1F1 图示电路中，图示电路中，图示电路中，图示电路中，R RF F分为两部分。在分为两部分。在分为两部分。在分为两部分。在R RF1F1上上上上正反并联两个二极管，正反并联两个二极管，正反并联两个二极管，正反并联两个二极管，它们在输出电压它们在输出电压它们在输出电压它们在输出电压u uOO的的的的正负半周内分别导通。正负半周内分别导通。正负半周内分别导通。正负半周内分别导通。在起振之初，在起振之初，在起振之初，在起振之初，由于由于由于由于 u uo o 幅值很小，尚不足以幅值很小，尚不足以幅值很小，尚不足以幅值很小，尚不足以使使使使二极管导通，正向二极管导通，正向二极管导通，正向二极管导通，正向二极管近于开路二极管近于开路二极管近于开路二极管近于开路.此时，此时，此时，此时，R RF F 22R R1 1。而而而而后，后，后，后，随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直到其正向电阻逐渐减小，直到其正向电阻逐渐减小，直到其正向电阻逐渐减小，直到R RF F=2=2 R R1 1，振荡稳定。，振荡稳定。，振荡稳定。，振荡稳定。二、二、LC 振荡电路振荡电路 LC LC 振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可的选频电路由电感和电容构成，可的选频电路由电感和电容构成，可的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡以产生高频振荡以产生高频振荡以产生高频振荡(几百千赫以上几百千赫以上几百千赫以上几百千赫以上)。由于高频运放价。由于高频运放价。由于高频运放价。由于高频运放价格较高，所以一般用分格较高，所以一般用分格较高，所以一般用分格较高，所以一般用分立立立立元件组成放大电路。本节元件组成放大电路。本节元件组成放大电路。本节元件组成放大电路。本节只对只对只对只对 LCLC振荡电路的结构和工作原理作简单介绍。振荡电路的结构和工作原理作简单介绍。振荡电路的结构和工作原理作简单介绍。振荡电路的结构和工作原理作简单介绍。LC选频电路选频电路当当时，时，U 与与I 同相，同相，LC并联阻并联阻抗达到最大。抗达到最大。1.1.变压器反馈式变压器反馈式变压器反馈式变压器反馈式LCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路 (1)(1)电路结构电路结构电路结构电路结构 正正正正反反反反馈馈馈馈(2)(2)振荡频率振荡频率振荡频率振荡频率 即即即即LCLC并联电并联电并联电并联电路的谐振频率路的谐振频率路的谐振频率路的谐振频率u uf f+L LC C+U UCCCCR RL LC C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC CE E 放大电路放大电路放大电路放大电路选频电路选频电路选频电路选频电路反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络 在调节变压器反馈式振荡电路中，试解释下列现象：在调节变压器反馈式振荡电路中，试解释下列现象：在调节变压器反馈式振荡电路中，试解释下列现象：在调节变压器反馈式振荡电路中，试解释下列现象：（1 1）对调反馈线圈的两个接头后就能起振；）对调反馈线圈的两个接头后就能起振；）对调反馈线圈的两个接头后就能起振；）对调反馈线圈的两个接头后就能起振；（2 2）调）调）调）调R RB1B1、R RB2B2或或或或 R RE E的阻值后即可起振；的阻值后即可起振；的阻值后即可起振；的阻值后即可起振；（3 3）改用）改用）改用）改用 较大的晶体管后就能起振；较大的晶体管后就能起振；较大的晶体管后就能起振；较大的晶体管后就能起振；（4 4）适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；）适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；）适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；）适当增加反馈线圈的圈数后就能起振；（5 5）适当增