波形的發(fā)生和信號(hào)的變換(已修改)
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【正文】 2022/5/27 1 第八章 波形的發(fā)生和信號(hào)的變換 正弦波振蕩電路 sinwave oscillator 電壓比較器 parator 非正弦波發(fā)生電路 利用集成運(yùn)放實(shí)現(xiàn)的信號(hào)變換電路 2022/5/27 2 正弦波振蕩電路 一 . 概 述 正弦振蕩器 ： 不需要任何輸入信號(hào) ， 能產(chǎn)生穩(wěn)定輸出、 有一定幅度和頻率正弦波的電路。 1. 振蕩條件 只有正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩。 自激振蕩時(shí)，有： oiX A X ?? oAFX?即： 1AF ? ——— 自激振蕩條件 寫成模和相角形式： 12AFAFn???????? ?幅值平衡條件 相位平衡條件 2022/5/27 3 2. 起振與穩(wěn)幅 起振過程： ?f0滿足： 電源通斷 /噪聲 /干擾 當(dāng)此時(shí)有： 2A F n???1AF ? 則： f0的信號(hào)被 重復(fù)放大 穩(wěn)幅過程： 當(dāng) 放大 /反饋回路 存在適當(dāng)?shù)?非線性元件 時(shí)， f0信號(hào) 幅度 增大 到一定 值 ，非線性元件開始起 作用 ，使 ： 1AF ?2022/5/27 4 3. 正弦振蕩電路的組成 放大電路：合理的 Q點(diǎn)，足夠的增益。 反饋網(wǎng)絡(luò)：正反饋。 選頻網(wǎng)絡(luò)：只有一個(gè)頻率滿足振蕩條件。 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：幅值穩(wěn)定，波形良好。 4. 正弦振蕩電路的分類 按選頻網(wǎng)絡(luò)的組成 分為： RC、 LC、 石英晶體振蕩電路 低頻 高頻 2022/5/27 5 RC 振蕩電路 RC選頻網(wǎng)絡(luò)： RC文氏橋 (串并聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)） 、 RC移相 、 RC雙 T網(wǎng)絡(luò) 一、 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性 定性分析： 12f RC?? ? ?12f RC?? ? ?12f RC???U2比較小 U2比較小 U2比較大 2022/5/27 6 定量分析： 012f RC??21111////UURRjCRCj jC??????113 ()j R CRC?????令： 則： 201013 ()UFffUjff????當(dāng) f＝ f0時(shí)： 特性曲線： 13Ma xF ?0??2022/5/27 7 二、 文氏橋正弦波振蕩電路 反饋、選頻網(wǎng)絡(luò)： 當(dāng) 012f RCf ?? ?時(shí)： 13Ma xF ?0??放大電路： 同相放大電路， Au＝ 1+Rf /R1略大于 3。 電路連接： 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)： 當(dāng) Uo較大時(shí)， Rf ? 或 R1 ? ，使 Au＝ 3。 方法 1. 熱敏電阻 (負(fù)溫度系數(shù)） 替換 Rf 熱敏電阻 (正溫度系數(shù) ） 替換 R1 方法 2. 11 fdRrAu R???2022/5/27 8 K：雙聯(lián)波段開關(guān)， 切換 R，用于粗調(diào) 振蕩頻率。 C： 雙聯(lián)可調(diào)電容，改變 C， 用于細(xì)調(diào)振蕩頻率。 頻率可調(diào)振蕩電路： _ + ? + ? Rf uo R C C R1 K K R1 R1 R2 R2 R3 R3 振蕩 頻率 ： 012f RC??2022/5/27 9 電子琴的振蕩電路： _ + ? + ? RF1 uo R1 C C Rf D1 D1 RF2 R28 R27 R26 R25 R24 R23 R22 R21 R2 1 2 3 4 5 1 7 6 功率放大器 可調(diào) 2022/5/27 10 三 . LC 振 蕩 電 路 一、 LC并聯(lián)諧振回路的 頻率特性 LC選頻網(wǎng)絡(luò) ：通常是采用 LC并聯(lián)諧振回路 。 考慮 L的電阻 小 阻抗： 11()R j LjCZjCR j L????????11()RLjLLjCjCR?????????????2022/5/27 11 1()LCRjZLC?????? 諧振時(shí)， 001 0LC? ???(阻性 ， 最大 )； 有： 012 。f LC?? 0LZRC?品質(zhì)因數(shù)： 001LQRRC????反映 R的損耗大小 （幾十～幾百）。 此時(shí)回路電流很大。 回路外部元件的影響可忽略 2022/5/27 12 二、 LC正弦波振蕩電路 變壓器反饋 正反饋： 振蕩頻率： 012f LC?? ?L? 為： 考慮了其它繞組的影響 起振： 改變?cè)褦?shù)比可使 |AF|1 穩(wěn)幅： 利用 LC的選頻特性 取消 C1可以嗎？ 2022/5/27 13 電感三點(diǎn)式 正反饋： 振蕩頻率： 012f LC?? ?12 2L L L M? ? ? ?電容三點(diǎn)式 正反饋： 振蕩頻率： 012f LC?? ?1212CCCCC? ? ?Colpitts Oscillator 考畢茨振蕩器 Hartley Oscillator 哈特萊振蕩器 2022/5/27 14 下列電路能振蕩嗎？ 2022/5/27 15 石英晶體振蕩電路 一、石英晶體 是一種利用 SiO2晶體 壓電效應(yīng)原理構(gòu)成的諧振器件。 外形 結(jié)構(gòu) 等效電路 符號(hào) L：模擬晶體機(jī)械振動(dòng)慣性 103~102H R： 模擬機(jī)械振動(dòng)摩擦損耗， 很小 C0： 靜電電容 (平行板電容 )約
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