第章模擬信號產(chǎn)生電路電路

第9章模擬信號產(chǎn)生電路9.1正弦信號產(chǎn)生電路9.2非正弦信號產(chǎn)生電路9.3壓控振蕩電路9.4集成信號發(fā)生器9.5Multisim仿真實例9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.1正弦波振蕩產(chǎn)生的條件

正弦信號產(chǎn)生電路也稱正弦波振蕩電路，實質(zhì)上是一個沒有輸入信號的正反饋放大電路。電路在沒有外加輸入信號的情況下，依靠自激振蕩輸出正弦波信號。

正反饋放大電路的組成框圖如圖(a)所示

則產(chǎn)生穩(wěn)定振蕩的平衡條件為：

則正反饋電路如圖（b）所示。注意與負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件比較！起振條件：9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.2RC橋式正弦波振蕩電路RC橋式正弦波振蕩電路9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.2RC橋式正弦波振蕩電路RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)由式得到串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為：令9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.2RC橋式正弦波振蕩電路RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)幅頻特性為：

相頻特性為：

時，

取得最大值，即

相位角

，輸出電壓與輸入電壓同相。

串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的頻率特性曲線

(a)幅頻特性曲線；(b)相頻特性曲線。RC橋式正弦波振蕩電路分析

時，根據(jù)起振條件，有又由放大電路的放大倍數(shù)，可得引入二極管穩(wěn)幅電路的RC橋式正弦波振蕩電路如下：由以上討論，正弦波振蕩電路的分析過程可依照以下步驟：檢查電路是否由放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路組成；檢查放大電路是否能夠正常工作；檢查電路是否滿足正弦波振蕩的平衡條件。其中，相位平衡條件由瞬時極性法判斷；幅值平衡條件則一般取起振后利用穩(wěn)幅電路使

(4)估算振蕩頻率：【例9.1】圖9.6所示電路中，已知R=10k，C=0.01u，R2=15k，試問：(1)判斷電路是否滿足振蕩相位平衡條件；(2)若要滿足起振條件，確定R1的取值；若將R1選為熱敏電阻以穩(wěn)定輸出幅度，則應(yīng)該選擇正溫度系數(shù)還是負(fù)溫度系數(shù)；(3)求振蕩頻率。分析下圖電路，指出電路是如何實現(xiàn)穩(wěn)幅的。9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.3LC正弦波振蕩電路1.LC并聯(lián)諧振回路LC并聯(lián)諧振回路并聯(lián)諧振回路阻抗為由于使阻抗的虛部為零，可得并聯(lián)諧振頻率或9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.3LC正弦波振蕩電路回路諧振時的阻抗此時回路的等效阻抗為純電阻性質(zhì)，其值最大。2.變壓器反饋式振蕩電路所示電路包括放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋電路和利用晶體管非線性特性所實現(xiàn)的穩(wěn)幅電路四部分。9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.3LC正弦波振蕩電路利用瞬時極性法判斷電路反饋為正反饋，滿足振蕩的相位平衡條件。并聯(lián)諧振回路的諧振頻率即為電路的振蕩頻率，即或和分別是諧振回路的等效電感和等效電容。變壓器反饋式振蕩電路易于產(chǎn)生振蕩，波形較好，但是振蕩頻率的穩(wěn)定性不高。這是由于電路反饋靠變壓器線圈耦合實現(xiàn)，故存在耦合不緊密，損耗較大的問題。9.1正弦信號產(chǎn)生電路

9.1.3LC正弦波振蕩電路3.電感反饋式振蕩電路電感反饋式振蕩電路實際上是對變壓器反饋式振蕩電路的改進(jìn)。為了解決變壓器反饋式振蕩電路中變壓器原副邊線圈耦合不緊密的問題將兩個線圈合并為一個線圈，反饋信號取自線圈，另外在整個線圈兩端并聯(lián)電容，加強諧振效果。電感反饋式振蕩電路9.腳1正弦引信號葵產(chǎn)生古電路9.動1.臥3肅LC正弦巾波振凱蕩電合路電感給三點引式振蓄蕩電擾路通冒常應(yīng)唐用于宴對波棄形要盤求不心高的座場合鮮。電感素量為電感圍量為考慮互感，則泊電路囑振蕩節(jié)頻率砍近似梅表示貌為9.派1正弦渾信號眼產(chǎn)生抹電路9.辯1.貧3罵LC正弦出波振蓮蕩電抖路4.電容乳反饋溜式振蛇蕩電燭路電容羊反饋到式振臨蕩電薄路電路凍滿足違正弦霧波振捎蕩的貴相位刮平衡瞞條件電路接振蕩甲頻率持近似瓶為電容餃三點邀式振更蕩電偶路適騙用于零固定旋頻率躬的場拳合。9.材1正弦渴信號技產(chǎn)生聾電路9.亮1.胃4石英美晶體俱正弦誤波振軋蕩電拜路1.石英冤晶體隱的特鮮性(a鞏)符號文；(b淺)等效清電路筑；(c所)頻率色響應(yīng)敞特性親。9.杏1正弦銹信號塔產(chǎn)生籌電路9.軟1.魯4石英圍晶體繩正弦敢波振催蕩電宜路2.石英役晶體下正弦恐波振愉蕩電解路石英例晶體狀正弦平波振遍蕩電火路的縣選頻遍網(wǎng)絡(luò)獄即為水石英搭晶體分，這屑是利咱用了慢石英羅晶體躬的壓怖電效脫應(yīng)產(chǎn)端生正欲弦波擋振蕩阿，而倒且由腿于石泛英晶艘體高旁品質(zhì)驢因數(shù)兆的特腐點，悶使電滋路具躁有非艇常穩(wěn)巷定的動振蕩論頻率價。(1評)并聯(lián)唉型晶幫體振籍蕩電瘋路電路匆屬于粉電容馬三點站式振蕩烤電路堤，振刺蕩頻乓率為和表示喉石英勁晶體披等效出電路蘋中的惱電容9.記1正弦扯信號護產(chǎn)生寒電路9.狠1.涌4石英仿晶體繁正弦權(quán)波振丹蕩電杏路(2燥)串聯(lián)辜型晶于體振怕蕩電掙路串聯(lián)閣型晶漏體振浪蕩電理路結(jié)脖構(gòu)如顫圖所嘩示。烘將石挑英晶搜體串霧聯(lián)在橫正反庭饋支拒路中階，只日有當(dāng)黎振蕩誤頻率見時窯，石笨英晶湖體呈塞電阻沈性，沸阻抗董最小菌，而討且正軌反饋釀最強曾，相堪移為黨零，石電路告滿足臂相位詠平衡礎(chǔ)條件斗。當(dāng)上振蕩饅頻率晶時綢，不待滿足友相位削平衡皺條件責(zé)，電木路不挽起振陸。串聯(lián)戀型石訊英晶苦體振喉蕩電鍬路9.循2非正錄弦信格號產(chǎn)冷生電熊路9.闊2.羨1電壓瓦比較宋器電壓大比較診器是順對輸開入信瘦號進(jìn)貨行幅魔度鑒隊別和梢比較封的電跑路，弟常用礎(chǔ)于波密形產(chǎn)器生與遷變換美、模司數(shù)轉(zhuǎn)貼換及相自動睛控制克等多兇種場出合。1.單限祝比較隊器(a太)電路貝；(b文)電壓尿傳輸庫特性溉。9.瞧2非正嶄弦信照號產(chǎn)撫生電震路9.撤2.爺1電壓帶比較綁器反相岔輸入輛單限咸比較勢器電況路及幟電壓算傳輸祝特性9.量2非正慚弦信柜號產(chǎn)擊生電塔路增加躺限幅捧電路池的反希相輸副入單呆限比柿較器翼電路9.慢2.頑1電壓棚比較浴器9.誦2非正鞭弦信敢號產(chǎn)預(yù)生電孝路2.遲滯扇比較輝器遲滯巧比較俘器有討兩個下閾值典電壓派，是珍具有后遲滯基回環(huán)題傳輸域特性譽的比尼較器翅。和混單限指電壓餡比較逐器相肆比，羞即使麗輸入粗電壓資在閾藍(lán)值電賢壓附屯近有箭微小垃變化獵，遲英滯比左較器燒的遲圈滯回拿環(huán)特簽性仍泉可以狂保證每輸出銷電壓宋穩(wěn)定成。所辰以，鏡遲滯溉比較雨器具窯有一庫定的潤抗干自擾能租力。反相毫輸入絨遲滯戶比較象器電六路及都電壓徹傳輸槽特性9.午2.蹤蝶1電壓華比較下器9.經(jīng)2非正親弦信子號產(chǎn)筍生電碧路(1裹)確定仿閾值朗電壓設(shè)圖(a局)所示旦電路栽中運速放為興理想槐運放乖，，且布根據(jù)眾疊加落原理泉有令，則過比較讀器的凱閾值畫電壓披為所以危得到士遲滯瓦比較番器的催兩個艱閾值教電壓剝分別戰(zhàn)為9.濟2.娘1電壓冊比較竄器9.查2非正款弦信回號產(chǎn)瓣生電丹路若考政慮穩(wěn)旁壓管聚電壓搶，則逝閾值毯電壓熱分別宇為定義特兩個嚴(yán)閾值襲電壓飼的差添值為也門限映寬度糾或回強差電幸壓，食記作9.攪2.喇1電壓處比較現(xiàn)器9.珍2非正脈弦信餡號產(chǎn)悶生電爽路(2法)確定瘡電壓臉傳輸觀特性9.里2.石1電壓玩比較畏器遲滯梅比較懼器的蛋輸出壯電壓扎在輸鑒入電欣壓分形別等尤于兩程個閾經(jīng)值電絕壓時睬，躍繼變的晚方式勾是不殼同的判。并逐宮漸增斷大，，則潛輸出膚電壓繼續(xù)墨增大回直至穿達(dá)到落并略話大于描閾值咱電壓時，過輸出焦電壓氣由躍變丘為一、二、并逐嬌漸減搖小，，則蓄輸出魂電壓繼續(xù)距減小印直至墾達(dá)到香并略候小于卸閾值蔥電壓時，拼輸出稍電壓洲由躍變季為【例9.叼2】設(shè)計陸遲滯灘電壓乒比較勇器，赤使其毅電壓勁傳輸圖特性配曲線駝如圖9.新20餅(a汪)所示惱。要應(yīng)求輸疼出用恢穩(wěn)壓齊二極已管限晴幅電同路，縫所用斜反饋舊電阻液在令之間奇選擇環(huán)，參奧考電昆壓加。解：根據(jù)嗎圖9.押20另(a休)所示優(yōu)電壓狀傳輸斗特性怨曲線叮的變搬化方齊向，毯閾值繁電壓伴，追因此掏，電善路選層用帶對參考害電壓脂的反明相輸差入遲機滯比適較器近，如鑄圖9.敵20落(b伸)所示屢。整理協(xié)得9.迅2非正漏弦信媽號產(chǎn)括生電閥路3.集成關(guān)電壓字比較棚器電壓攪比較縫器可俊以作鈔為模貍擬電只路和精數(shù)字脹電路淡的接如口電竄路。峽和集柄成運干放相纏比，潮集成趣電壓閑比較哲器的墻開環(huán)謀增益壯低，盡失調(diào)萌電壓府大，燭共模登抑制丹比小統(tǒng)，因陶而其拖靈敏危度不頁如用火集成姨運放老構(gòu)成象的比勺較器缺高；朵但是郵集成喘電壓升比較董器的蓮響應(yīng)脆速度臨快，遺傳輸卻延遲言時間賽短，切且一蘆般不虜需外登加限眠幅電犁路就程能夠儀直接澡驅(qū)動TT抱L、CM周OS和EC寇L等數(shù)碎字電蒸路。計有些嶄集成瞧電壓驢比較固器芯斧片帶賺負(fù)載宏能力椅很強儉，可渣以直控接驅(qū)缸動繼屑電器灶和指透示燈窄。集成邪電壓佛比較般器LM啊33泰9內(nèi)部為集成政了四流個獨或立的添電壓暖比較從器，粥可應(yīng)頸用于A/薪D轉(zhuǎn)換戴器、樹寬限VC匠O、MO歷S時鐘棚發(fā)生鎖器、戚高電瘡壓邏猛輯門錄電路逆和多枕諧振紀(jì)蕩器先等(1館)電路幫結(jié)構(gòu)LM擔(dān)33型9集成布電路捎管腳電排列顯圖9.窄2.擔(dān)1電壓維比較企器9.毫2非正膝弦信屆號產(chǎn)尼生電寫路(2騾)構(gòu)成衰單限盾比較沈器的態(tài)常用掩接法LM末33金9集成戰(zhàn)電路語構(gòu)成戴單限牢比較聯(lián)器9.勾2.厚1電壓貸比較茶器9.架2非正仗弦信賺號產(chǎn)瓶生電柱路9.松2.糖2矩形珠波產(chǎn)蕉生電飛路1.工作榜原理振蕩頓周期賭為矩形俱波產(chǎn)聞生電某路波擾形矩形娃波產(chǎn)潔生電濃路9.妙2非正椒弦信卡號產(chǎn)哭生電遙路9.屢2.欺2矩形靠波產(chǎn)哲生電略路2.實用禾的占步空比混可調(diào)饞矩形慎波產(chǎn)熔生電層路占空糠比可雙調(diào)的缸矩形陷波產(chǎn)牙生電泡路電路重輸出眨波形當(dāng)?shù)恼驾喛毡瘸顬?.舍2非正拜弦信幸號產(chǎn)振生電緣瑞路9.然2.懲3三角故波產(chǎn)曬生電叢路1.工作投原理將方檔波產(chǎn)圈生電閘路的陡輸出廢信號閣經(jīng)過隸積分掛運算孩電路遙處理餐，就筑可以漆在積優(yōu)分運繁算電常路的報輸出童端得身到三囑角波劈燕。三角盆波產(chǎn)削生電脂路9.辨2非正某弦信冶號產(chǎn)獄生電鵲路9.欲2.貼3三角惱波產(chǎn)階生電堅路電路告改進(jìn)虎成實似用的再三角永波產(chǎn)醋生電顆路實用詳?shù)娜遣ǚ瀹a(chǎn)生夏電路9.棟2非正辛弦信濤號產(chǎn)稍生電禿路9.喚2.引3三角漁波產(chǎn)探生電曬路2.參數(shù)讓計算電路朝中由注集成擱運放根據(jù)臺電壓掘疊加淘原理屯，同相悼輸入湯端電鍛壓為構(gòu)成伍的同辣相輸絡(luò)入遲塞滯比貴較器饑，其中越，遲亂滯比券較器端輸出翼電壓當(dāng)時，順積分耍電路栽的輸夾出電氧壓即為基比較單器的葛閾值倘電壓飲，由于普遲滯奧比較戲器為毅同相讀輸入眾，因顯此得羽到電蜘壓傳敞輸特薯性曲管線如夸圖9.帶2非正輛弦信果號產(chǎn)抽生電號路9.溝2.立3三角攀波產(chǎn)咽生電工路輸出嚼電壓分波形三角哄波的協(xié)周期笑和頻子率為在積風(fēng)分電規(guī)路電泳容充君放電敵的過牌程中道，輸森出電四壓的值火隨電惜容端電椅壓數(shù)極值的惕變化而變租化，清同時攻影響同相嗓輸入低端電憲位。在拳滿足的瞬奸間，參比較太器輸懶出電層壓的狀召態(tài)發(fā)勵生翻屈轉(zhuǎn)，臥此時的值離即為賓三角夸波輸稅出波器形的邪幅值9.令2非正巨弦信冤號產(chǎn)珍生電纏路9.花2.兆4鋸齒竄波產(chǎn)恐生電腿路1.工作筐原理改變兵三角造波產(chǎn)脖生電內(nèi)路中型積分殼電路推的正柳向積偷分時脆間和公反向棟積分選時間盟，就衡可以聞在電瞎路輸去出端跡得到診鋸齒蒼波。務(wù)鋸齒紛波產(chǎn)洪生電艷路及效其波獵形如察圖所游示，儀電路秀中利龜用二嚷極管抽的單文向?qū)ш犽娦早R改變莊電容碼的災(zāi)充放蛙電回汽路，幻玉同時退利用款電位御器選挖取回沒路中返的不忘同電襖阻值帝改變呼電容套的祥充放優(yōu)電時遲間常收數(shù)。鋸齒塔波產(chǎn)平生電交路及承波形鋸齒紗波的賺振蕩煮周期9.傾3壓控輪振蕩推電路壓控難振蕩兵電路丹（VC扔O，Vo溫lt中ag泰e伏Co爬nt噸ro退ll頓ed爸O長sc抓il摟la伶to溜r）實抄現(xiàn)電貢壓與俱頻率逃之間川的轉(zhuǎn)擊換，煌其功忌能是香將輸熄入模歷擬電駝壓轉(zhuǎn)盛換成瓣頻率釣與電基壓數(shù)賢值成粗正比尺的脈冤沖輸踩出信猾號。1.電荷午平衡薪式電根路電荷竿平衡衡式壓槐控振蘭蕩電億路結(jié)習(xí)構(gòu)如鋪圖所筍示，捏虛線返左側(cè)朝是積弓分器兆，右老側(cè)是庭遲滯嘆比較悟器。電荷允平衡襲式電到路及圖波形9.脊3壓控版振蕩旨電路振蕩紋周期慕和振蠅蕩頻吧率分扁別為振蕩奔頻率賣正比獄于輸繞入電雞壓的喪幅值猜，電除路實惰現(xiàn)了華電壓掛與頻撤率的續(xù)轉(zhuǎn)換屬。2.復(fù)位婆式電前路復(fù)位添式壓送控振步蕩電于路結(jié)陜構(gòu)如且圖所格示，違電路屬由積捧分器個和單戲限比戰(zhàn)較器蹈組成甚，三文極管憐相當(dāng)城于模居擬開亡關(guān)。9.歸3壓控息振蕩蝕電路復(fù)位拾式壓柜控振搞蕩電區(qū)路的席振蕩按周期梅和振鈴蕩頻更率分固別為振蕩乒頻率麗正比補于輸壓入電慢壓的紫幅值討，電水路實慶現(xiàn)了螺電壓功與頻瘡率的旁轉(zhuǎn)換鍋。9.始3壓控合振蕩獸電路3.集成球