9-2、LC正弦波振荡电路.pptx

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1、9.8 非正弦信号产生电路非正弦信号产生电路方波产生电路方波产生电路锯齿波产生电路锯齿波产生电路电压比较器电压比较器单门限电压比较器单门限电压比较器迟滞比较器迟滞比较器集成电压比较器集成电压比较器第1页/共36页LC选频放大电路选频放大电路 p442等效损耗电阻当 时，电路谐振。为谐振频率谐振时,阻抗最大，且为纯阻性其中为品质因数同时有即1.并联谐振回路并联谐振回路图&1&2&3第2页/共36页 LC并并联联谐谐振振特特点点：谐谐振振时时，总总路路电电流流很很小小，支支路路电电流流很很大大，电电感感与与电电容容的的无无功功功功率率互互相相补补偿偿，电电路路呈呈阻性。用于选频电路。阻性。用于选频

2、电路。为谐振频率(阻性阻性)总结：总结：第3页/共36页LC选频放大电路选频放大电路阻抗频率响应第4页/共36页LC选频放大电路选频放大电路阻抗频率响应第5页/共36页LC选频放大电路选频放大电路阻抗频率响应（a）幅频响应）幅频响应 （b）相频响应）相频响应 Q为谐振回路的品质因数，为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。并联谐振阻抗为窄，选频特性越好。并联谐振阻抗为Z0谐振时谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。并联谐振电路相当一个电阻。第6页/共36页LC选频放大电路选频放大电路阻抗频率响应第7页/共36页LC选频放大电路选频放大电路2.选频放大电路选频

3、放大电路图第8页/共36页互感线圈的极性判别1234磁棒磁棒初级线圈初级线圈次级线圈次级线圈同极性端同极性端1234+CLRuiLici反馈信号反馈信号通过通过互感互感线圈引出线圈引出LC选频放大电路选频放大电路L1L2互感线圈互感线圈第9页/共36页变压器反馈式变压器反馈式LC振荡电路振荡电路 虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出 0的正弦波信号。1.电路结构2.相位平衡条件3.幅值平衡条件4.稳幅5.选频 通过选择高增益的场效应管和调整变压器的匝数比，可以满足使电路可以起振。FET进入非线性区，波形出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。（定性分析）

4、第10页/共36页2.相位条件1.电路组成例：瞬时极性法3.幅值条件 第11页/共36页三点式三点式LC振荡电路振荡电路仍然由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。1.三点式LC并联电路 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。第12页/共36页三点式三点式LC振荡电路振荡电路2.电感三点式振荡电路图9.7.7第13页/共36页三点式三点式LC振荡电路振荡电路3.电容三点式振荡电路第14页/共36页石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。1.频率稳定问题频率稳定度一般由

5、 来衡量频率偏移量。振荡频率。LC振荡电路 Q 数百石英晶体振荡电路 Q 10000 500000第15页/共36页石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路2.石英晶体的基本特性与等效电路结构极板间加电场极板间加机械力晶体机械变形晶体产生电场压电效应交变电压机械振动交变电压机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高当交变电压频率=固有频率时，振幅最大。压电谐振第16页/共36页等效电路A.串联谐振特性 晶体等效阻抗为纯阻性B.并联谐振通常所以石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路2.石英晶体的基本特性与等效电路（a）代表符号）代表符号 （b）电路模型）电路模型 （c）电抗）电抗-频率响应特性频率响应特性 第

6、17页/共36页石英晶体振荡电路石英晶体振荡电路2.石英晶体的基本特性与等效电路实际使用时外接一小电容Cs则新的谐振频率为由于由此看出调整图9.7.11第18页/共36页 二阶有源带阻滤波电路二阶有源带阻滤波电路end3.石英晶体振荡电路 自学第19页/共36页9.8 非正弦信号产生电路非正弦信号产生电路方波产生电路方波产生电路锯齿波产生电路锯齿波产生电路电压比较器电压比较器单门限电压比较器单门限电压比较器迟滞比较器迟滞比较器集成电压比较器集成电压比较器第20页/共36页电压比较器电压比较器特点：特点：1.单门限电压比较器单门限电压比较器（1）过零比较器）过零比较器开环，开环，虚短虚短不成立不

7、成立增益增益A0(105)当当 VREF=0时，可以认为：时，可以认为：vI 0，vOmax=+VCCvI 0，vOmax=+VCCvI 0时，V0=12V。(VI-2)0时，V0=-12V；VREF-4V时，当VI-(-4)0时，V0=12V。VI-(-4)0时，V0=-12V.&1第24页/共36页解：图图为为另另一一形形式式的的单单门门限限电电压压比比较较器器，试试求求其其门门限限电电压压VT，画画出出其其电电压传输特性。设运放输出的高、低电平分别为压传输特性。设运放输出的高、低电平分别为VOH和和VOL。利用叠加原理可得利用叠加原理可得理想情况下，输出电压发生跳变理想情况下，输出电压发

8、生跳变时对应的时对应的vPvN0，即，即门限电压门限电压&1第25页/共36页单门限比较器的抗干扰能力应为高电平错误电平图9.8.4第26页/共36页2.迟滞比较器迟滞比较器（1）电路组成电路组成（2）门限电压门限电压门限电压上门限电压：上门限电压：“+”：叠加原：叠加原理理下门限电压下门限电压回差电压回差电压电压比较器电压比较器 p457第27页/共36页电压比较器电压比较器2.迟滞比较器迟滞比较器（3 3）传输特性传输特性第28页/共36页例例解：解：（1）门限电压）门限电压（3）输出电压波形输出电压波形电电路路如如图图所所示示，试试求求门门限限电电压压，画画出出传传输输特特性性和和图图c

9、所所示示输输入信号下的输出电压波形。入信号下的输出电压波形。（2）传输特性）传输特性第29页/共36页通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论：通过上述几种电压比较器的分析，可得出如下结论：（1）用用于于电电压压比比较较器器的的运运放放，通通常常工工作作在在开开环环或或正正反反馈馈状状态态和非线性区，其输出电压只有高电平和非线性区，其输出电压只有高电平VOH和低电和低电VOL两种情况。两种情况。（2）一一般般用用电电压压传传输输特特性性来来描描述述输输出出电电压压与与输输入入电电压压的的函函数数关系。关系。（3）电压传输特性的关键要素）电压传输特性的关键要素 输出电压的高电平输出电压的高电

10、平VOH和低电平和低电平VOL 门限电压门限电压 输出电压的跳变方向输出电压的跳变方向令令vPvN所求出的所求出的vI就是门限电压就是门限电压vI等于门限电压时输出电压发生跳变等于门限电压时输出电压发生跳变跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式跳变方向取决于是同相输入方式还是反相输入方式第30页/共36页电压比较器电压比较器3.集成电压比较器集成电压比较器集成电压比较器与集成运算放大器比较：集成电压比较器与集成运算放大器比较：开开环环增增益益低低、失失调调电电压压大大、共共模模抑抑制制比比小小，灵灵敏敏度度往往往往不不如如用集成运放构成的比较器高。用集成运放构成的比较器高。但但集集成成电

11、电压压比比较较器器中中无无频频率率补补偿偿电电容容，因因此此转转换换速速率率高高，改改变输出状态的典型响应时间是变输出状态的典型响应时间是30200ns。相同条件下相同条件下741集成运算放大器的响应时间为集成运算放大器的响应时间为30 s左右。左右。第31页/共36页方波产生电路方波产生电路1.电路组成（多谐振荡电路）稳压管双向限幅第32页/共36页方波产生电路方波产生电路2.工作原理 由由于于迟迟滞滞比比较较器器中中正正反反馈馈的的作作用用，电电源源接接通通后后瞬瞬间间，输输出便进入饱和状态。出便进入饱和状态。假设为正向饱和状态假设为正向饱和状态第33页/共36页3.占空比可变的方波产生电路方波产生电路方波产生电路第34页/共36页锯齿波产生电路锯齿波产生电路end同相输入迟同相输入迟滞比较器滞比较器积分电路积分电路充放电时间充放电时间常数不同常数不同第35页/共36页感谢您的观看。第36页/共36页