(精品)第四章 正弦波振荡电路.ppt

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1、模 拟 电 子 技 术第第 4 4 章章 正弦波振荡电路正弦波振荡电路第第9周周星期四星期四 第第4章章模 拟 电 子 技 术4.1正弦波自激振荡的条件正弦波自激振荡的条件4.1.1起振条件起振条件4.1.2稳定条件稳定条件模 拟 电 子 技 术正反馈：正反馈：自激：自激：所以振荡条件为所以振荡条件为振幅平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件相位平衡条件4.1.1（自激振荡）条件（自激振荡）条件模 拟 电 子 技 术BackHomeNext问问问问题题题题1 1：振振振振荡荡荡荡电电电电路路路路是是是是单单单单口口口口网网网网络络络络，无无无无须须须须输输输输入入入入信信信信号号号号就就就就能能能能

2、起起起起振振振振，起起起起振的信号源来自何处？振的信号源来自何处？振的信号源来自何处？振的信号源来自何处？电路器件内部噪声。电路器件内部噪声。振荡电路中的选频网络振荡电路中的选频网络问问问问题题题题2 2：电电电电路路路路器器器器件件件件的的的的内内内内部部部部噪噪噪噪声声声声不不不不是是是是单单单单一一一一频频频频率率率率噪噪噪噪声声声声，而而而而电电电电路路路路输输输输出的是单一频率的正弦波，如何实现？出的是单一频率的正弦波，如何实现？出的是单一频率的正弦波，如何实现？出的是单一频率的正弦波，如何实现？问问问问题题题题2 2：起起起起振振振振条条条条件件件件 是是是是否否否否意意意意味味味

3、味着着着着输输输输出出出出电电电电压压压压将将将将越来越大，趋于无穷越来越大，趋于无穷越来越大，趋于无穷越来越大，趋于无穷？振荡电路中的稳幅环节振荡电路中的稳幅环节4.1.2稳定条件稳定条件模 拟 电 子 技 术4.24.2正弦波振荡电路的组成和分析方法正弦波振荡电路的组成和分析方法正弦波振荡电路的组成和分析方法正弦波振荡电路的组成和分析方法4.2.1振荡电路组成振荡电路组成4.2.2分析方法分析方法模 拟 电 子 技 术BackHomeNext3 由由选选频频网网络络的的构构成成来来区区分分是是RC还还是是LC振振荡荡电电路路或或是石英晶体振荡电路。是石英晶体振荡电路。4放大电路（包括负反馈

4、放大电路）放大电路（包括负反馈放大电路）4反馈网络（构成正反馈的）反馈网络（构成正反馈的）4选频网络（经常与正反馈选频网络（经常与正反馈 网络合二为一。）网络合二为一。）4稳幅环节稳幅环节4.2.1电路组成电路组成模 拟 电 子 技 术BackHomeNext34看电路是否有前面说的四个组成部分看电路是否有前面说的四个组成部分4正常放大电路能否放大正常放大电路能否放大4判断电路是否是正反馈（经常看选频网络那块的反馈），判断电路是否是正反馈（经常看选频网络那块的反馈），有时候的问法是从相位的角度判别能否振荡？有时候的问法是从相位的角度判别能否振荡？4计算频率（选频网络选择的信号是多大的频率）计算

5、频率（选频网络选择的信号是多大的频率）4.2.2分析方法（步骤）分析方法（步骤）模 拟 电 子 技 术4.3RCRC正弦波振荡电路正弦波振荡电路4.3.1RC串并联的频率特性串并联的频率特性*4.3.2文氏桥式文氏桥式RC振荡电路振荡电路模 拟 电 子 技 术4.3.2 RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路模 拟 电 子 技 术BackHomeNext4分析步骤分析步骤（1）有）有4个必备部分；（个必备部分；（2）可以正常放大；（）可以正常放大；（3）是正反馈）是正反馈由由4.3.1得得 F=1/3（4）起振）起振-稳幅稳幅-选频全过程：选频全过程：模 拟 电 子 技 术稳幅环节稳幅环节4热敏元件

6、热敏元件热敏电阻热敏电阻起振时，起振时，即即热敏电阻（负温度系数）的作用热敏电阻（负温度系数）的作用稳幅稳幅模 拟 电 子 技 术电路输出频率为电路输出频率为 的正弦波的正弦波RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波的正弦波原因：原因：要提高其振荡频率，必须减小要提高其振荡频率，必须减小 R 和和 C 的值，的值，放大器的输出电阻和晶体管的极间电容将影响其选频特性，放大器的输出电阻和晶体管的极间电容将影响其选频特性，输出频率不稳定。输出频率不稳定。模 拟 电 子 技 术主要考点主要考点（主要是小题）（主要是小题）自激振荡的条件自激振荡的条件

7、RC振荡电路的组成振荡电路的组成RC振荡电路的频率公式振荡电路的频率公式模 拟 电 子 技 术测试题：选择题测试题：选择题1、要想使振荡电路获得单一频率的正弦波，、要想使振荡电路获得单一频率的正弦波，主要是依靠振荡器中的（）主要是依靠振荡器中的（）A正反馈环节正反馈环节B稳幅环节稳幅环节C基本放大电路环节基本放大电路环节D选频网络环节选频网络环节2、制做频率非常稳定的测试用信号源应选用（制做频率非常稳定的测试用信号源应选用（）A.电感三点式正弦波振荡器电感三点式正弦波振荡器 B.电容三点式正弦波振荡器电容三点式正弦波振荡器C.RC桥式正弦波振荡器桥式正弦波振荡器D.石英晶体正弦波振荡器石英晶体

8、正弦波振荡器模 拟 电 子 技 术3、下述正弦波振荡电路中，适合产生低频信号的是（、下述正弦波振荡电路中，适合产生低频信号的是（）ARC桥式振荡电路桥式振荡电路B变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路C电感三点式振荡电路电感三点式振荡电路D电容三点式振荡电路电容三点式振荡电路4、正弦波振荡电路起振时的幅度条件是（）、正弦波振荡电路起振时的幅度条件是（）A|A.F|1 B|A.F|=1 C.|A.F|1 D|A.F|=05、RC桥式正弦波振荡电路，振荡频率桥式正弦波振荡电路，振荡频率fo的表达式为（）的表达式为（）A B C D模 拟 电 子 技 术测试题：填空题测试题：填空题1、正弦波振荡器

9、是用来产生一定频率和幅度的正弦、正弦波振荡器是用来产生一定频率和幅度的正弦信号的装置。之所以能输出信号，是因为电路满足了信号的装置。之所以能输出信号，是因为电路满足了_条件。条件。2、正弦波振荡器稳定振荡时的幅度平衡条件是、正弦波振荡器稳定振荡时的幅度平衡条件是_。3、正弦波振荡电路应当包括、正弦波振荡电路应当包括_、反馈网络、反馈网络、选频网络和稳幅环节四个组成部分。选频网络和稳幅环节四个组成部分。模 拟 电 子 技 术测试题：计算题测试题：计算题1、正弦波振荡电路如题、正弦波振荡电路如题30图所示。图所示。(1)指出图示振荡电路的名称；指出图示振荡电路的名称；(2)该电路能够起振，该电路能

10、够起振，R1与与RF之间应满足怎样的关系式；之间应满足怎样的关系式；(3)写出该电路振荡频率写出该电路振荡频率f0的表达式。的表达式。模 拟 电 子 技 术4.4LCLC正弦波振荡电路正弦波振荡电路4.4.1变压器反馈式变压器反馈式LC振荡电路振荡电路4.4.2电感三点式电感三点式LC振荡电路振荡电路4.4.3电容三点式电容三点式LC振荡电路振荡电路模 拟 电 子 技 术BackHomeNext 虽虽然然波波形形出出现现了了失失真真，但但由由于于LC谐谐振振电电路路的的选选频频特特性性好好，所以仍能选出所以仍能选出 0的正弦波信号。的正弦波信号。(1)相相位位平平衡衡条条件件(2)幅值平衡条件

11、幅值平衡条件(3)稳幅稳幅(4)选频选频 通通过过选选择择高高 值值的的BJT和和调调整整变变压压器器的的匝匝数数比比，可可以以满满足足，电路可以起振。，电路可以起振。BJT进入非线性区，波形进入非线性区，波形出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。频率：频率：4.4.1变压器反馈式变压器反馈式LC振荡电路振荡电路模 拟 电 子 技 术BackHomeNext 频率：频率：电感电感三点式三点式4.4.2电感三点式电感三点式LC振荡电路振荡电路模 拟 电 子 技 术 频率：频率：BackHomeNext电容电容三点式三点式C34.4.3电容三点式电容三

12、点式LC振荡电路振荡电路模 拟 电 子 技 术BackHomeNext“三点式三点式”振荡电路相位平衡条件的简单判别方法振荡电路相位平衡条件的简单判别方法A.若中间点交流接地，则首端与尾端若中间点交流接地，则首端与尾端 相位相反。相位相反。三点的相位关系三点的相位关系B.若首端或尾端交流接地，则其他两若首端或尾端交流接地，则其他两 端相位相同。端相位相同。模 拟 电 子 技 术例例：试判断三点式振荡电路是否满足相位试判断三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。平衡条件。两个电路都满足相位平衡条件。模 拟 电 子 技 术BackHomeNext石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路模 拟 电

13、子 技 术BackHomeNext 石英晶体的基本特性与等效电路石英晶体的基本特性与等效电路极板间加电场极板间加电场极板间加机械力极板间加机械力晶体机械变形晶体机械变形晶体产生电场晶体产生电场交变电压交变电压机械振动机械振动交变电压交变电压 机机械械振振动动的的固固有有频频率率与与晶晶片片尺尺寸寸有有关关，稳稳定性高。定性高。当当交交变变电电压压频频率率=固有频率时，振幅最大。固有频率时，振幅最大。压电谐振压电谐振压电效应压电效应模 拟 电 子 技 术BackHome 石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路模 拟 电 子 技 术主要考点主要考点（主要是大题）（主要是大题）判断类型，然后求频率判断类型，然后求频率模 拟 电 子 技 术测试题：选择题测试题：选择题1.试用相位平衡条件判断题试用相位平衡条件判断题30图所示的电路是否能产生图所示的电路是否能产生正弦波振荡。如可能振荡，指出该振荡电路的类型（如正弦波振荡。如可能振荡，指出该振荡电路的类型（如变压器反馈式，电感三点式等），并估算其振荡频率。变压器反馈式，电感三点式等），并估算其振荡频率。已知已知L0.5mH，C1C240PF。模 拟 电 子 技 术2.下图是何种振荡电路？振荡频率应该如何计算？下图是何种振荡电路？振荡频率应该如何计算？