正弦波振蕩電路

第二十三講正弦波振蕩電路一、正弦波振蕩的條件和電路的組成二、RC正弦波振蕩電路三、LC正弦波振蕩電路四、石英晶體正弦波振蕩電路信號產生電路(振蕩器—Oscillators)分類：正弦波振蕩非正弦波振蕩：RC振蕩器(1kHz~數百kHz)LC振蕩器(幾百kHz以上)石英晶體振蕩器(頻率穩(wěn)定度高)方波、三角波、鋸齒波等主要性要求能：輸出信號的幅度準確穩(wěn)定輸出信號的頻率準確穩(wěn)定引言一、正弦波振蕩的條件和電路的組成1、正弦波振蕩的條件無外加信號，輸出一定頻率一定幅值的正弦波信號。與負反饋放大電路的振蕩的不同之處：在正弦波振蕩電路中引入的是正反饋，且振蕩頻率可控。在電擾動下，對于某一特定頻率f0的信號形成正反饋：由于半導體器件的非線性特性及供電電源的限制，最終達到動態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。。放大器反饋網絡Xi?A?F?Xo?Xf?RL微弱的電擾動中，某一頻率成分通過正反饋逐漸放大，則產生正弦振蕩。????????—幅值平衡條件—

相位平衡條件n=0,1,2,??1、正弦波振蕩的條件

一旦產生穩(wěn)定的振蕩，則電路的輸出量自維持，即1、正弦波振蕩的條件起振條件：

要產生正弦波振蕩，必須有滿足相位條件的f0，且在合閘通電時對于f=f0信號有從小到大直至穩(wěn)幅的過程，即滿足起振條件。2、起振與穩(wěn)幅電路如何從起振到穩(wěn)幅？穩(wěn)定的振幅非線性環(huán)節(jié)的必要性！起振條件??uf

起振穩(wěn)幅3、基本組成部分1)放大電路：放大作用2)正反饋網絡：滿足相位條件，使放大電路的輸入信號等于反饋信號3)選頻網絡：確定f0，保證電路產生正弦波振蕩4)非線性環(huán)節(jié)（穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）：穩(wěn)幅1)是否存在主要組成部分；2)放大電路能否正常工作，即是否有合適的Q點，信號是否可能正常傳遞，沒有被短路或斷路；3)是否滿足相位條件，即是否存在f0，是否可能振蕩

；4)是否滿足幅值條件，即是否一定振蕩。常合二而一4、分析方法相位條件的判斷方法：瞬時極性法

斷開反饋，在斷開處給放大電路加f＝f0的信號Ui，且規(guī)定其極性，然后根據

Ui的極性→Uo的極性→Uf的極性若Uf與Ui極性相同，則電路可能產生自激振蕩；否則電路不可能產生自激振蕩。

在多數正弦波振蕩電路中，輸出量、凈輸入量和反饋量均為電壓量。極性？5、朋分類常用黑選頻蔑網絡謊所用闖元件逆分類鍋。1)RC正弦芒波振愁蕩電元路：爪幾百利kH卷z以楊下2)LC正弦牧波振通蕩電傭路：室?guī)装俟H我z～撲幾百跑MH剃z3)白石稻英晶帶體正范弦波罵振蕩簡電路讀：振供蕩頻縫率穩(wěn)屬定二、RC正弦蹤蝶波振她蕩電歌路1、RC串并朱聯選填頻網隸絡低頻駛段高頻丙段在頻潔率從品0～嫩∞中廁必有刮一個成頻率f0，φF＝0o。RC串并批聯選漲頻網圓絡的蓋頻率愚響應當f=f0時，不但φ=0，且最大，為1/3。1)陣是否溜可用掀共射默放大刃電路媽？2)杜是否泥可用檢共集膝放大鬧電路貫？3)她是否伐可用攔共基營放大凱電路谷？4)包是否題可用防兩級池共射號放大爐電路滲？2、柏電路甲組成應為孔RC牢串并頭聯網族路配精一個揮電壓靜放大瘦倍數時略大債于3旋、輸惡入電眠阻趨帶于無削窮大居、輸剛出電粘阻趨訓于0滅的放遍大電崖路。蹄且不符轉合相攏位條抬件不符粥合幅只值條坑件輸入鵲電阻凱小、祝輸出灶電阻緞大，糖影響f0可引乘入電棄壓串廣聯負炎反饋尋，使晌電壓替放大燈倍數譽大于局3，斃且Ri大、Ro小，杰對f0影響蛋小因為聰|F|=紡1/搜3飾，為滿腎足振飲蕩的牽幅度旗條件=1媽，所娘以A＝3叼。A=北2nF=埋0o2)電路詠：3)振蕩鍋頻率4)振蕩父條件應使組：同相放大加器????1)組成挺：3、RC橋式銳正弦拜波振絲式蕩電僻路（婚文氏雙橋振滿蕩器睜）用同生相比還例運脫算電亦路作謙放大企電路冷。R=8.2kC=0.01Ff0=1.94kHz5)穩(wěn)幅槽措施因同渡相比弄例運義算電必路有堅非常薪好的陷線性嗎度，臘為使Au為非刷線性倍，故R或Rf可用齊熱敏啟電阻跪，或拘加二陸極管國作為遞非線弟性環(huán)句節(jié)。再起振陵時，乖使Au>蘿3，嗚穩(wěn)幅臺后Au=吐3。起振鋼時信帝號小因，二膚極管旬電阻卻大,蕉使Au1層+鎮(zhèn)(Rf+rd)/R1≥3起振遺后，日隨著嚷振蕩歷幅度睛的增天大，察二極視管電青阻逐鼠漸減紹小，悶使Au=熄3Au1蹤蝶+雕(Rf+rd)/R1>回3IDUD振蕩沙幅度葬較小惱時正向曉電阻呆大振蕩指幅度蛾較大盜時正向尿電阻罩小采用各非線抖性元恨件熱敏孟元件起振時，即熱敏很電阻序的作集用穩(wěn)幅具有構負溫易度系今數熱敏霧電阻頻率司可調催的文責氏橋遷振蕩綢器改變觀電容懲以粗匹調，斑改變居電位順器滑旋動端中以微船調。加穩(wěn)扒壓管谷可以煙限制晶輸出饅電壓址的峰軟－峰超值。同軸電位弱器討論欲一：合理他連接跟電路梨，組螺成文獸氏橋臘振蕩古電路討論另二：判斷代圖示聲電路夫有可喇能產由生正軟弦波畫振蕩教嗎？RC移項揭式電扒路RC雙T脾選頻自網絡選頻累網絡戀和正臣反饋雖網絡共是兩慈個網羨絡。1)RC移相室電路嬌有幾岡級才遣可能填產生錄正弦寬波振艦蕩？2)寨若R和C互換裳呢？二、RC移相露式振牲蕩電材路8CRRfRCRC一節(jié)RC環(huán)節(jié)移相技90向二節(jié)RC環(huán)節(jié)移相泛18夜0三節(jié)RC環(huán)節(jié)移相的27迎0對于的信號，—滿足航相位伶平衡竊條件優(yōu)點做：結構艷簡單缺點共：選頻單特性獻差，解輸出封波形優(yōu)差三、LC正弦距波振起蕩電明路1、LC并聯網絡絕的選葉頻特升性理想LC并聯進網絡命在諧窮振時屠呈純擇阻性酬，且凝阻抗先無窮流大。諧振頻率為在損唇耗較念小時牛，品納質因鼓數及倍諧振漁頻率損耗在f＝f0時，麗電容吃和電排感中覽電流斃各約究為多嘉少？蝴網絡技的電識阻為啟多少毯？L的等杏效損僅耗電芬阻1.峰諧裕振頻奔率f02.禿回善路品惑質因轟數QZ三、LC正弦殿波振造蕩電菊路1、LC并聯網絡在的選伍頻特變性一般有則3.念諧船振阻僚抗Z04.纏頻宵率特筐性f0Z

Z0fQ大Q小ff0f90o-90oQ增大幅頻袍特性相頻肝特性即Z=Z0呈純豎阻性5.確并剪聯諧鏈振的鴉本質—電流岸諧振LuCR–

+iiLiC1)Z=Z0呈純囑阻2)形成環(huán)流，大牌小是客總電塑流的Q倍??IC?IL?U?I?構成破正弦私波振太蕩電題路最賓簡單舉的做朵法是通共過變糕壓器茶引入韻反饋只。附加刪相移LC選頻輪放大師電路詠→正弦坡波振令蕩電擾路當f=f0時，載電壓多放大袖倍數惠的數再值最嗓大，司且附脊加相苦移為報0。2、槐變壓鞠器反渠饋式膀電路C1是必售要的桿嗎？特點菌：易振使，波切形較低好；痕耦合杰不緊蹈密，涌損耗息大，此頻率帶穩(wěn)定繡性不兄高。分析純電路翻是否獨可能鐮產生盟正弦權波振財蕩的難步驟泥：1)附是夠否存體在主晝要組惱成部考分2)榮放討大電腎路是屋否能勵正常拼工作3)至是露否滿目足相捆位條宇件為使既N1、N2耦合禁緊密勢，將按它們會合二口而一出，組冊成電垃感反男饋式齡電路勾。必須我有合憲適的杜同銘鮮端！3、剩電感鑰反饋復式電葡路反饋遇電壓桑取自乖哪個乓線圈興？反饋邁電壓呀的極削性？必要碌嗎？電感路的三蛛個抽善頭分摟別接昨晶體恩管的擇三個鋪極，春故稱土之為蚊電感模三點弄式電鍬路。3、押電感野反饋壩式電宮路特點爐：耦雹合緊虛密，領易振誤，振污幅大駁，C用可田調電棗容可羞獲得鄰較寬或范圍柄的振借蕩頻訴率。波形麥較差妄，常蛾含有共高次閘諧波紛。由于磨電感俊對高慢頻信鋸號呈鐮現較疏大的灘電抗脅，故耐波形歇中含傷高次堪諧波早，為漫使振同蕩波興形好撥，采雞用電廈容反膏饋式嚇電路游。4、電容濱反饋再式（刺電容撞三點贈式）絮電路若要室振蕩群頻率北高，果則L、C1、C2的取政值就褲要小續(xù)。當氏電容曾減小扶到一盛定程刮度，城晶體旨管的墓極間訴電容檢將并緞聯在C1和C2上，歲影響培振蕩以頻率葛。特點吃：波形謹好，住振蕩尊頻率臉調整額范圍方小，誤適于遣頻率容固定乓的場俘合。與放抄大電糞路參遲數無睬關作用蓬？(一陰)石滔英晶止體的緊特性1.餅結帆構和炒符號化學永成分Si仁O2結構晶片涂銀層焊點符號2.淚壓根電效命應形變形變機械持振動外力壓電快振蕩—外加楊交變展電壓霸的頻搞率等宇于晶枯體固頌有頻鞋率時御，機電械振佩動幅畫度急迎劇加雄大的妙現象豎。四、肉石英姜晶體揭正弦送波振這蕩電鑄路Si虛O2結晶恰體按讓一定耽方向頭切割諸的晶贏片。固有榴頻率薦只決潑定于猶其幾串何尺這寸，祥故非條常穩(wěn)糾定。3.陷等需效電分路RC0CLCo—插晶片聞靜態(tài)旨電容(幾茄~縫幾十膚p楚F)L—陣晶體襯的動苗態(tài)電片感(10-