[工學]任務3-2正弦波振蕩電路的測試與分析-資料下載頁
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【正文】 已知電路如圖所示，試判斷這些電路能否產生正弦波振蕩？并說明理由。 2022/1/3 48 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 例 (補充 )： 試判斷下圖所示三點式振蕩電路是否滿足相位平衡條件 V21CCL+－A∞+RRuo1Rf（ +）（ +）（ ）滿足相位平衡條件 電容三點式正弦振蕩電路 2022/1/3 49 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 例 (補充 )： 試判斷以下各圖所示是否滿足自激振蕩的相位條件 （ +）（ ） （ +）（ ）（ ）不滿足 （ +）（ +）（ +）滿足 電容三點式正弦振蕩電路 【 請看教材 P157 習題 1（ b） 】 2022/1/3 50 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 （ ）（ +）（ ）（ ）不滿足 （ +）（ ）（ ）（ ）滿足 電容三點式正弦振蕩電路 例 (補充 )： 試判斷以下各圖所示是否滿足自激振蕩的相位條件 【 請看教材 P157 習題 1（ e） 】 2022/1/3 51 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 Q 值越高 ， 選頻特性越好 ， 頻率越穩(wěn)定 。 頻率穩(wěn)定問題 LC 振蕩電路 Q —— 數百 石英晶體振蕩電路 Q —— 10000 ? 1000000 正弦波振蕩電路是產生單一頻率的振蕩器，頻率越純，穩(wěn)定度越高，正弦波形越好。 而頻率穩(wěn)定度與諧振回路的 Q值有關。 2022/1/3 52 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 石英晶體基本特性 ⒈ 石英晶體 主要成分是二氧化硅，具有穩(wěn)定的物理化學性能。 石英晶體電路符號 2022/1/3 53 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 極板間加電場 極板間加機械力 晶體機械變形振動 晶體產生交變電場 壓電效應： 交變電壓 機械振動 交變電壓 機械振動的固有頻率與晶片尺寸有關 ， 穩(wěn)定性高 。 當交變電壓頻率 = 固有頻率時 ， 振幅最大 壓電諧振 ⒉ 基本特性 石英晶體基本特性 2022/1/3 54 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 石英晶體基本特性 當外加交變電壓的頻率與晶片固有振蕩頻率相等時，會產生壓電諧振。 與 LC回路諧振十分相似。 3. 等效電路 uu石英晶體uuLCCoR2022/1/3 55 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 石英晶體基本特性 有兩個諧振頻率。 4. 頻率特性 串聯諧振頻率： 并聯諧振頻率： 晶體等效純阻且阻值 ≈0 通常 0CC ??所以 很接近與 ps ffLCf ?21s =2022/1/3 56 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 石英晶體振蕩電路 利用石英晶體的高品質因數的特點，構成 LC振蕩電路。 1. 并聯型石英晶體振蕩器 石英晶體工作在 fs與 fp之間，相當一個大 電感 ，與 C C2組成電容三點式振蕩器。由于石英晶體的 Q值很高，可達到幾千以上，所以電路可以獲得很高的振蕩頻率穩(wěn)定性。 +－A∞+CC 12 C s石英晶體+－A∞+CC12LC s2022/1/3 57 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 石英晶體振蕩電路 圖 417 并聯型石英晶體振蕩電路 a）電路 b）等效電路 利用石英晶體的高品質因數的特點，構成 LC振蕩電路。 1. 并聯型石英晶體振蕩器 2022/1/3 58 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 石英晶體振蕩電路 2. 串聯型石英晶體振蕩器 石英晶體工作在 fs處， 呈電阻性，而且阻抗最小，正反饋最強，相移為零 ,滿足振蕩的相位平衡條件。 對于 fs以外的頻率，石英晶體阻抗增大 ,且相移不為零，不滿足振蕩條件，電路不振蕩。 U+VRR RRebbe 122C( +) ( +)石英晶體.oCC1( +)R Rb 1c( +)2022/1/3 59 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 （ 1）檢查電路是否具有 放大電路、反饋網絡、選頻網絡和穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 。 （ 2）檢查 放大電路的靜態(tài)工作點 是否能保證放大電路正常工作。 （ 3）分析電路 是否滿足自激振蕩條件 。 正弦波振蕩電路的分析 2022/1/3 60 任務 32：正弦波振蕩電路測試與分析 檢查 相位平衡條件 ，采用 瞬時極性法 ，具體步驟如下 : 在反饋網絡與放大電路輸入回路的連接處斷開反饋，假設在放大電路輸入端加入信號電壓 xi，根據放大電路和反饋網絡的相頻特性確定反饋信號的相位。如果在某一頻率時， 相位相同，即滿足正反饋，則滿足相位平衡條件。 而 振幅平衡條件 一般比較容易滿足，若不滿足，在測試調整時可以改變放大電路的放大倍數 |A|或反饋系數 |F|，使電路滿足 |AF|≥1的幅度條件，即振蕩開始時， |AF|1，振蕩穩(wěn)定后滿足 |AF|=1。 正弦波振蕩電路的分析 【 請看教材 P144】 2022/1/3 6
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