电子电工学..ppt

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1、第二章第二章 集成运算放大电路及应用集成运算放大电路及应用第二节第二节第二节第二节 集成运算放大电路简介集成运算放大电路简介集成运算放大电路简介集成运算放大电路简介第四节第四节第四节第四节 集成运放在信号运算电路中的应用集成运放在信号运算电路中的应用集成运放在信号运算电路中的应用集成运放在信号运算电路中的应用第六节第六节第六节第六节*集成集成集成集成运放在信号发生电路中的应用运放在信号发生电路中的应用运放在信号发生电路中的应用运放在信号发生电路中的应用第七节第七节第七节第七节*集成集成集成集成运放的选择与使用运放的选择与使用运放的选择与使用运放的选择与使用第五节第五节第五节第五节 集成运放在信

2、号处理电路中的集成运放在信号处理电路中的集成运放在信号处理电路中的集成运放在信号处理电路中的应用应用应用应用第一节第一节第一节第一节 差分放大电路差分放大电路差分放大电路差分放大电路第三节第三节第三节第三节*电路中的负反馈电路中的负反馈电路中的负反馈电路中的负反馈第第二二章章 集成运算放大电路及应用集成运算放大电路及应用 前前面面介介绍绍的的分分立立电电路路,就就是是由由各各种种独独立立元元件件联联接接起起来来的的电电子子电电路路。这这一一章章我我们们要要给给大大家家介介绍绍集集成成电电路路。它具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、价它具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性好、价格便宜等特点，所以

3、一经问世，就获得了广泛的应用，格便宜等特点，所以一经问世，就获得了广泛的应用，标志着电子技术的一个新的飞跃。标志着电子技术的一个新的飞跃。所谓集成电路，就是把整个电路的各个元件以及所谓集成电路，就是把整个电路的各个元件以及相互之间的联线同时制造在一块半导体芯片上，组相互之间的联线同时制造在一块半导体芯片上，组成一个不可分割的成一个不可分割的整体整体。集成度集成度:小规模、中规模、大规模和超大规模。小规模、中规模、大规模和超大规模。导电类型导电类型:双极型、单极型和两者兼容的。双极型、单极型和两者兼容的。功能功能:数字集成电路数字集成电路和和模拟集成电路模拟集成电路，后者又有集成，后者又有集成运

4、算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源等多运算放大器、集成功率放大器、集成稳压电源等多种。种。第一节第一节 差差分放大电路分放大电路 第一章介绍的第一章介绍的第一章介绍的第一章介绍的阻容耦合阻容耦合阻容耦合阻容耦合放大电路只适合于放大放大电路只适合于放大放大电路只适合于放大放大电路只适合于放大交流信号，而在工业控制和科学实验中经常遇到另交流信号，而在工业控制和科学实验中经常遇到另交流信号，而在工业控制和科学实验中经常遇到另交流信号，而在工业控制和科学实验中经常遇到另外一些信号，即变化缓慢的电信号。如利用电热偶外一些信号，即变化缓慢的电信号。如利用电热偶外一些信号，即变化缓慢的电信号。如利用电热

5、偶外一些信号，即变化缓慢的电信号。如利用电热偶测量炉温的信号，由于炉温变化很慢，所以电热偶测量炉温的信号，由于炉温变化很慢，所以电热偶测量炉温的信号，由于炉温变化很慢，所以电热偶测量炉温的信号，由于炉温变化很慢，所以电热偶给出的就是一个缓慢变化的电压信号。给出的就是一个缓慢变化的电压信号。给出的就是一个缓慢变化的电压信号。给出的就是一个缓慢变化的电压信号。0 0t tu uo o 这种缓慢变化的信号不能这种缓慢变化的信号不能这种缓慢变化的信号不能这种缓慢变化的信号不能采用阻容耦合，只能用采用阻容耦合，只能用采用阻容耦合，只能用采用阻容耦合，只能用直接耦直接耦直接耦直接耦合合合合的多级放大电路来

6、放大。的多级放大电路来放大。的多级放大电路来放大。的多级放大电路来放大。直接耦合：直接耦合：直接耦合：直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE22.2.零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移：零点漂移：零点漂移：零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO产生的原因：产生的原因：产生的原因：产生的原因：晶体管参数随温度变

7、化、电源电压晶体管参数随温度变化、电源电压 波动、电路元件参数的变化。波动、电路元件参数的变化。直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：1.前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响零点漂移的危害：零点漂移的危害：零点漂移的危害：零点漂移的危害：直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。一般用输出漂移电压折合到输入端的一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移

8、电等效漂移电压压作为衡量零点漂移的指标。作为衡量零点漂移的指标。输入端等效输入端等效输入端等效输入端等效漂移电压漂移电压漂移电压漂移电压输出端输出端输出端输出端漂移电压漂移电压漂移电压漂移电压电压电压电压电压放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数 一、差分放大电路的工作原理一、差分放大电路的工作原理 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路差分放大电路差分放大电路差分放大电路+UCCuoui1RCRB2

9、T1RB1RCui2RB2RB1+T2两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管两管静态工静态工作点相同作点相同输出电压：输出电压：uo=VC1 VC2 =0静态时，静态时，ui1=ui2 =0 IC1=IC2 ，VC1=VC2 +UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2uo=(VC1+VC1 )(VC2+VC2)=0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）两管变化量相等）差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。作用。作用。作用

10、。+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2 IC1=IC2，VC1=VC2 两管集电极电位呈等量同向变化，两管集电极电位呈等量同向变化，两管集电极电位呈等量同向变化，两管集电极电位呈等量同向变化，VC1=VC2，所以输出电压为零，即所以输出电压为零，即所以输出电压为零，即所以输出电压为零，即对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力。1.1.共模信号输入共模信号输入共模信号输入共模信号输入 u ui1 i1=u ui2i2大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同 差分电路抑制共模信号能力的大

11、小，反映了它差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差分电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。+UCCuoRCRB2T1RB1RCRB2RB1+ui1ui2+T2+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制+UCCuoui1RCRB2T1RB1RCui2RB2RB1+T2两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，2.2.差模信号输入差模信号输入差模信号输入差模信

12、号输入 u ui1 i1=u ui2i2大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反u uo o=(=(V VC1C1 V VC1C1 )(V VC2 C2+V VC C )=)=2 2 V VC1 C1 即即即即对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力。+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号3.3.差分信号输入差分信号输入差分信号输入差分信号输入 u ui1 i1、u ui2 i2 大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。大小和极性是任意的。放大器只放大两个输入信号的差值信号放大器只放大两个输入信号的差

13、值信号放大器只放大两个输入信号的差值信号放大器只放大两个输入信号的差值信号差差差差分放大电路。分放大电路。分放大电路。分放大电路。u uo o=Au(ui1-ui2)这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制这种输入常作为比较放大来应用，在自动控制系统中是常见的。系统中是常见的。对于比较信号，常分解为差模信号和共模信号对于比较信号，常分解为差模信号和共模信号对于比较信号，常分解为差模信号和共模信号对于比较信号，常分解为差模信号和共模信号处理。处理。处理。处理。u ui1i1=u=uic1ic1+u+uid1 id1，u ui2i2=u=uic2ic2+u+uid2id2 ，u uid1id1=-

14、u=-uid2id2 u uic1ic1=(u=(ui1i1+u+ui2i2),u),uid1id1=(u=(ui1i1-u-ui2i2)例例1:ui1=10 mV,ui2=6 mV ui2=8 mV 2 mV 例例2:ui1=20 mV,ui2=16 mV 可分解成可分解成:ui1=18 mV +2 mV ui2=18 mV 2 mV 可分解成可分解成:ui1=8 mV +2 mV共模信号共模信号共模信号共模信号差模信号差模信号差模信号差模信号 差分放大器对差模信号放大，而抑制共模信号。差分放大器对差模信号放大，而抑制共模信号。若电路完全对称，理想情况下共模放大倍数若电路完全对称，理想情况下

15、共模放大倍数 Ac=0 输出电压输出电压 u uo o =A Ad d （u ui1 i1 u ui2 i2）=A Ad d u uidid 若电路不完全对称，则若电路不完全对称，则 Ac 0，实际输出电压实际输出电压 u uo o =A Ac c u uic ic +A Ad d u uidid 即共模信号对输出有影响即共模信号对输出有影响。u uo1o1=A=Ac cu uic1ic1+A+Ad du uid1id1 ，u uo2o2=A=Ac cu uic2ic2+A+Ad du uid2id2，u uo o=u=uo1o1-u-uo2o2=A=Ad d（u uid1id1-u-uid2

16、id2）=A Ad du uidid 差分放大器对差模信号放大，而抑制共模信号。差分放大器对差模信号放大，而抑制共模信号。二、典型差分放大电路二、典型差分放大电路+UCCCCuoui1RCRPT1RBRCui2RERB+T2 2EE+R RE E的作用：的作用：的作用：的作用：稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。稳定静态工作点，限制每个管子的漂移。EE：用于补偿用于补偿RE上的压降，以获得合适的工作点。上的压降，以获得合适的工作点。温度温度温度温度I IC1C1I IC2C2I IE EU UR RE EU UBE1BE1U UBE2BE2I IB1B1I IB2B2I IC1C1I IC2C

17、2 由于由于由于由于R RE E上电压上电压上电压上电压U UR RE E的作用，使得它对共模信号的作用，使得它对共模信号的作用，使得它对共模信号的作用，使得它对共模信号具有抑制作用，而对差模信号，由于具有抑制作用，而对差模信号，由于具有抑制作用，而对差模信号，由于具有抑制作用，而对差模信号，由于I IC1C1和和和和I IC2C2的作的作的作的作用相互抵消，使它不影响差模信号的放大作用。用相互抵消，使它不影响差模信号的放大作用。用相互抵消，使它不影响差模信号的放大作用。用相互抵消，使它不影响差模信号的放大作用。差分差分差分差分放大电路抑制零漂的过程如下：放大电路抑制零漂的过程如下：放大电路抑

18、制零漂的过程如下：放大电路抑制零漂的过程如下：三、差分放大电路的输入输出形式三、差分放大电路的输入输出形式双双双双端端端端:单端单端单端单端:双双双双端端端端:单端单端单端单端:全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模全面衡量差分放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。信号的能力。信号的能力。信号的能力。差模放大倍数差模放大倍数差模放大倍数差模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数共模放大倍数 K KCMRCMR越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨越大，说明差放分辨差模信号的能力越强

19、，而抑制差模信号的能力越强，而抑制差模信号的能力越强，而抑制差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。共模信号的能力越强。四、四、四、四、共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比共模抑制比第二节第二节 集成运算放大电路简介集成运算放大电路简介 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。一种模拟集成电路。一、集成运算放大电路的组成一、集成运算放大电路的组成一、集成运算放大电路的组成

20、一、集成运算放大电路的组成输入端输入端输出端输出端输入级输入级中间级中间级输出级输出级偏偏置置电路电路输入级：输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的信号，都采用带恒流源的差分放大电路差分放大电路。中间级：中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。共发射极放大电路构成。输出级：输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。偏置电路偏置电路主要为上述各级电路提

21、供稳定和合适的偏主要为上述各级电路提供稳定和合适的偏置电流，决定各级的静态工作点，一般由各种恒流源置电流，决定各级的静态工作点，一般由各种恒流源电路组成。电路组成。+UCCUEEu uo ouu+输入级输入级中间级中间级 输出级输出级同相同相输入端输入端输出端输出端反相反相输入端输入端二、集成运放的特点二、集成运放的特点二、集成运放的特点二、集成运放的特点:1.1.组件内各元件通过同一工艺制成，各类元件的组件内各元件通过同一工艺制成，各类元件的对称性能好，温度性能一致，适用于差分电路。对称性能好，温度性能一致，适用于差分电路。4.4.4.4.集成电路中的二极管多以由集成电路中的二极管多以由集成

22、电路中的二极管多以由集成电路中的二极管多以由晶体管晶体管晶体管晶体管的发射结代替。的发射结代替。的发射结代替。的发射结代替。3.3.集成工艺中不适于做集成工艺中不适于做集成工艺中不适于做集成工艺中不适于做电感电感电感电感元件，也不适于做大的元件，也不适于做大的元件，也不适于做大的元件，也不适于做大的电容电容电容电容，所以其内部各放大器之间采用，所以其内部各放大器之间采用，所以其内部各放大器之间采用，所以其内部各放大器之间采用直接耦合直接耦合直接耦合直接耦合，若，若，若，若需电感和大的电容，则采用外接的方法。需电感和大的电容，则采用外接的方法。需电感和大的电容，则采用外接的方法。需电感和大的电容

23、，则采用外接的方法。2.2.2.2.集成工集成工集成工集成工艺艺艺艺制造的制造的制造的制造的电电电电阻范阻范阻范阻范围围围围有限，有限，有限，有限，电电电电路中往往采路中往往采路中往往采路中往往采用晶体管用晶体管用晶体管用晶体管恒流源恒流源恒流源恒流源代替大代替大代替大代替大电电电电阻。阻。阻。阻。在在应应用用集集成成运运放放时时,需需要要知知道道它它的的符符号号、各各个个管管脚脚的的用用途途以以及及放放大大器器的的主主要要参参数数,至至于于它它的的内内部部电路结构如何一般是无关紧要的。电路结构如何一般是无关紧要的。二、集成运放的符号、引脚与参数二、集成运放的符号、引脚与参数二、集成运放的符号

24、、引脚与参数二、集成运放的符号、引脚与参数 1.1.集成运放的符号：集成运放的符号：集成运放的符号：集成运放的符号：uo+Auou+u。+UCCUEE 集集成成运运算算放放大大器器有有铝铝壳壳封封装装和和双双列列直直插插式式塑塑壳壳封封装装两种。两种。常有七个引脚，常有七个引脚，如图所示，如图所示，用途是：用途是：F0072341567+15V-15VRP输出端输出端反相反相输入端输入端同相输入端同相输入端1 1和和5 5为为外外接接调调零零电电位位器器的的两两个端子。个端子。2.引脚：引脚：2 2为为反反相相输输入入端端，由由此此端端接接输输入入信信号号，则则输输出出信信号号与输入信号是反相

25、的（或两者极性相反）。与输入信号是反相的（或两者极性相反）。3 3为为同同相相输输入入端端，由由此此端端接接输输入入信信号号，则则输输出出信信号号与输入信号是同相的（或两者极性相同）。与输入信号是同相的（或两者极性相同）。4 4为负电源端为负电源端，接接-15V-15V稳压电源。稳压电源。7 7为正电源端为正电源端，接接+15V+15V稳于电源。稳于电源。6 6为输出端为输出端。F0072341567+15V-15VRP输出端输出端反相反相输入端输入端同相输入端同相输入端3.主要参数主要参数（5）最大输出电压）最大输出电压 UOM 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。能使输出和输入保持

26、不失真关系的最大输出电压。（4）开环电压放大倍数）开环电压放大倍数Auo 运放没有接反馈电路时的电压放大倍数。运放没有接反馈电路时的电压放大倍数。Auo愈愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。愈小愈好愈小愈好愈小愈好愈小愈好（1）输入失调电压）输入失调电压 UIO（2）输入失调电流）输入失调电流 IIO（3）输入偏置电流）输入偏置电流 IIB四、集成运放的传输特性四、集成运放的传输特性四、集成运放的传输特性四、集成运放的传输特性 uo=f(ui)线性区：线性区：uo=Auo(u+u)非线性区：非线性区：u+u 时，时，uo=+Uo(sat)u

27、+0 ui=Ui u u 时，时，时，时，u uo o =+=+U Uo o (sat)(sat)u u+uuu 时，时，时，时，u uo o=+=+U Uo o (sat)(sat)u u+uu 时，时，时，时，u uo o=U Uo o (sat)(sat)即即即即 u ui iUUUR R 时，时，时，时，u uo o =U Uo o (sat)(sat)可见，在可见，在 ui=UR 处输出电压处输出电压 uo 发生跃变。发生跃变。参考电压参考电压动画动画uitOUROuot+Uo(sat)Uo(sat)t1t2单限电压比较器：单限电压比较器：单限电压比较器：单限电压比较器：当当 ui

28、单方向变化时，单方向变化时，uo 只变化一次。只变化一次。URuouiR2+R1+电压传输特性电压传输特性 U Uo o(sat(sat)+U Uo o(sat(sat)uiuoOURui UR，uo=+Uo(sat)ui UR，uo=Uo(sat)URuouiR2+R1+uiuoURR2+R1+U Uo o(sat(sat)+U Uo o(sat(sat)uiuoOUR输入信号接在反相端输入信号接在反相端输入信号接在反相端输入信号接在反相端输入信号接在同相端输入信号接在同相端输入信号接在同相端输入信号接在同相端电压传输特性电压传输特性 U Uo o(sat(sat)+U Uo o(sat(s

29、at)uiuoOURURuouiR2+R1+uiuoURR2+R1+Ot+Uo(sat)Uo(sat)uo输入信号接在反相端输入信号接在反相端输入信号接在反相端输入信号接在反相端输入信号接在同相端输入信号接在同相端输入信号接在同相端输入信号接在同相端uitOUROuot+Uo(sat)Uo(sat)t1t2输出带限幅的电压比较器输出带限幅的电压比较器输出带限幅的电压比较器输出带限幅的电压比较器设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为设稳压管的稳定电压为U UZ Z，忽略稳压管的正向导通压降忽略稳压管的正向导通压降忽略稳压管的正向导通压降忽略稳压管的正向导通压降则则则则 u

30、ui i U UR R，u uo o =U UZ ZUZ UZuoRDZURuouiR2+R1+电压传输特性电压传输特性 Uo(sat)+Uo(sat)uiuoOURu ui iUUUR R 时，时，时，时，u uo o =U Uo o (sat)(sat)过零电压比较器过零电压比较器过零电压比较器过零电压比较器利用电压比较器利用电压比较器利用电压比较器利用电压比较器将正弦波变为方波将正弦波变为方波将正弦波变为方波将正弦波变为方波URuouiR2+R1+电压传输特性电压传输特性电压传输特性电压传输特性 U Uo o(sat(sat)+U Uo o(sat(sat)u ui iu uo oO O

31、U UR R=0=0tuiO Otuo+Uo(sat)Uo(sat)O O第六节第六节 集成运放在信号发生电路中的应用集成运放在信号发生电路中的应用波形发生器的作用：波形发生器的作用：波形发生器的作用：波形发生器的作用：产生一定频率、幅值的波形（如正弦波、方波、产生一定频率、幅值的波形（如正弦波、方波、产生一定频率、幅值的波形（如正弦波、方波、产生一定频率、幅值的波形（如正弦波、方波、三角波、锯齿波等）。三角波、锯齿波等）。三角波、锯齿波等）。三角波、锯齿波等）。特点：特点：特点：特点：不用外接输入信号，即有输出信号。不用外接输入信号，即有输出信号。不用外接输入信号，即有输出信号。不用外接输入

32、信号，即有输出信号。正弦波信号发生器又称正弦波信号发生器又称正弦波信号发生器又称正弦波信号发生器又称正弦波振荡器正弦波振荡器正弦波振荡器正弦波振荡器，用来产生，用来产生，用来产生，用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。一定频率和幅值的正弦交流信号。一定频率和幅值的正弦交流信号。一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很它的频率范围很它的频率范围很它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以广，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；输出的交流电能是从电源的从几毫瓦到几十千

33、瓦；输出的交流电能是从电源的从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的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。直流电能转换而来的。直流电能转换而来的。直流电能转换而来的。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

34、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。一、正弦波信号发生器一、正弦波信号发生器一、正弦波信号发生器一、正弦波信号发生器1 1S Su u1.1.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定义：定义：定义：定义：放大电路在无输入信号的情况下，就能输出放大电路在无输入

35、信号的情况下，就能输出放大电路在无输入信号的情况下，就能输出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。一定频率和幅值的交流信号的现象。一定频率和幅值的交流信号的现象。一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”为无反馈放大电为无反馈放大电为无反馈放大电为无反馈放大电路。路。路。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

36、。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 2(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

37、，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

38、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 足自激振足自激振足自激振足自激振 荡条件荡条件荡条件荡条件 (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

39、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。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2.RC2.RC正弦波正弦波正弦波正弦波振荡振荡振荡振荡器器器器uf+R+RFR1 C RCuO+振荡频率的调整振荡频率的调整振荡频率的调

40、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。振荡频率振荡频率作业：作业：P86P862-12-12-52-52-82-82-112-112-122-12