【正文】 當(dāng) f0在 fs－ fp的窄小的頻率范圍內(nèi)。 前者的振蕩頻率接近于 fp, 后者的振蕩頻率接近于 fs。 它與 LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似 。 反過(guò)來(lái) , 若對(duì)石英晶體施加周期性機(jī)械力 , 使其發(fā)生振動(dòng) , 則又會(huì)在晶體表面出現(xiàn)相應(yīng)的交變電場(chǎng)和電荷 , 即在極板上有交變電壓 。 為什么石英晶體能作為一個(gè)諧振回路 , 而且具有極高的頻率穩(wěn)定度呢 ？ 這要從石英晶體的固有特性來(lái)進(jìn)行分析 。 4－ 4 石英晶體振蕩電路 一、 石英晶體諧振器是晶振電路的核心元件 , 其結(jié)構(gòu)和外形如圖所示 。 所以 , RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有選頻特性 。 當(dāng) f≠ f0時(shí) , F1/3, 且φ F≠ 0, 此時(shí)輸出電壓的相位滯后或超前于輸入電壓 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 當(dāng) f=f0時(shí) ,電壓傳輸系數(shù)最大 ,其值為 : F=1/3, 相角為零 , 即φ F=0。 1. RC橋式振蕩電路 167。 由于反饋電壓取自電感兩端 , 它對(duì)高 次諧波的阻抗大 , 反饋也強(qiáng) , 因此在輸出波形中含有較 多高次諧波成分 。 (2) 調(diào)頻方便 。 LCff ?210 ?? 電路優(yōu)缺點(diǎn) (1) 易起振 , 輸出電壓較大 。 一般只要 β 值較大 , 就能滿足振幅平衡條件 。 （ 2） 幅度條件。 , 不能滿足相位平衡條件 , 電路也不可能產(chǎn)生 振蕩。此時(shí) ,LC 回路對(duì)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生附加相 移 , 造成 φF≠180 176。 ,保證了電路的正反饋 , 滿足振蕩的相位平衡條件。 。 4－ 2 LC 正弦波振蕩電路 先看看是否為正反饋 ＋ ＋ － ＋ ＋ ＋ LC 振蕩電路 電路如圖 選頻網(wǎng)絡(luò) 反饋網(wǎng)絡(luò) 是正反饋《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 看看是否滿足條件 （ 1） 相位平衡條件 。 當(dāng)振蕩建立后 , 還必須使反饋信號(hào)等于原輸入信號(hào) , 才能使建立的振蕩得以維持下去 。 那么 , 振蕩電路在起振以后 , 振蕩幅度會(huì)不會(huì)無(wú)休止地增長(zhǎng)下去了呢 ？ 這就需要增加穩(wěn)幅環(huán)節(jié) , 當(dāng)振蕩電路的輸出達(dá)到一定幅度后 , 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)就會(huì)使輸出減小 , 維持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的穩(wěn)幅振蕩 , 如圖的 bc段所示 。 這個(gè)擾動(dòng)電壓包括從低頻到甚高頻的各種頻率的諧波成分 。 ③ 選頻網(wǎng)絡(luò) 。 類似于嘯叫現(xiàn)象：當(dāng)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)接到 2時(shí)就構(gòu)成了振蕩電路 一 . 要形成振蕩 , 電路中必須包含以下組成部分 : ① 放大器 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 輸入端保護(hù) 當(dāng)輸入端所加的電壓過(guò)高時(shí)會(huì)損壞集成運(yùn)放 ,為此 ,可在輸入端加入兩個(gè)反向并聯(lián)的二極管 ,如圖所示 ,將輸入電壓限制在二極管的正向壓降以內(nèi) 。 常用的輔助調(diào)零電路如圖所示 。 集成運(yùn)放的調(diào)零電路有兩類 ,一類是內(nèi)調(diào)零 ,集成運(yùn)放設(shè)有外接調(diào)零電路的引線端 ,按說(shuō)明書(shū)連接即可 ,例如我們常用的 μ A741,其中電位器 RP可選擇 10kΩ 的電位器 ,如圖所示 。 3－ 5 集成運(yùn)放的使用常識(shí) 集成運(yùn)放的用途廣泛 ， 在使用前必須進(jìn)行測(cè)試 ，使用中應(yīng)注意其電參數(shù)和極限參數(shù)符合電路要求 ， 同時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題 。只要干擾信號(hào)的峰值小于半個(gè)回差電壓 ,比較器就不會(huì)因?yàn)楦蓴_而誤動(dòng)作 。 uREF＝ 0時(shí) ,稱過(guò)零比較器 2．雙門限電壓比較器 當(dāng)輸出為正向飽和電壓＋ Ｕ om時(shí) ,將集成運(yùn)放的同相端電壓稱為上門限電平 ,用 UTH1表示 ,則有 fomffR E FTH RRRURRRUuU????? ? 2221 當(dāng)輸出為負(fù)向飽和電壓－ Ｕ om時(shí) ,將集成運(yùn)放的同 相端電壓稱為下門限電平 ,用 UTH2表示 ,則有 fomffREFTH RRRURRRUuU????? ? 2222可以看出 ,上門限電平 UTH1的 值比下門限電平 UTH2的值大 傳輸特性和回差電壓 Δ UTH 雙門限比較器的傳輸特性如圖所示 。 電壓比較器是集成運(yùn)放非線性應(yīng)用的典型電路 ,它可分為單門限電壓比較器和滯回電壓比較器兩類 。 因此 ,為了滿足輸入阻抗和增益可調(diào)的要求 ,在工程上常采用多級(jí)運(yùn)放組成的差動(dòng)放大器來(lái)完成對(duì)差模信號(hào)的放大 。 在理想情況下 ,它的輸出電壓等于兩個(gè)輸入信號(hào)電壓之差 ,具有很好的抑制共模信號(hào)的能力 。 如取 R1=R2=…=Rn=Rf 則 uo=—(ui1+ui2+…+uin),實(shí)現(xiàn)了 各輸入信號(hào)的反相相加 。 3－ 4 集成運(yùn)算放大器應(yīng)用電路 加法運(yùn)算 如圖所示 。 111,1RRuuARRRuuuuufiouffoii??????? ??所以 ifo uRRu )1(1??或 如圖所示 ,當(dāng) Rf=0或 R1→∞ 時(shí) , 即輸出電壓與輸入電壓大小相等 ,相位相同 ,該電路稱為電壓跟隨器 。 當(dāng) R1=Rf=R 時(shí) , ,輸入電壓與輸出 電壓大小相等 ,相位相反 ,稱為反相器 。 又因?yàn)? 所以 即 或 f uf R R A 1 ? ? f o i R u R u 1 ? ? f o f o f i R u R u i R u i 1 1 0 , ? ? ? ? ? f i i 1 ? i f o u R R u 1 ? ? 輸出電壓與輸入電壓成比例關(guān)系 ,且相位相反 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二、 集成運(yùn)算放大器的兩種基本電路 常見(jiàn)的基本運(yùn)算電路有比例運(yùn)算 、 加法 、 減法 、微積分和乘法運(yùn)算等 。 其特點(diǎn)是 :輸出電壓只有兩種狀態(tài) ,不是正飽和電壓＋ Uom,就是負(fù)飽和電壓－ Uom。 由集成運(yùn)放的輸入電阻 rid→∞, 得 0?? ?? ii 上式說(shuō)明 ,流入集成運(yùn)放同相端和反相端的電流幾乎為零 ,所以稱為虛假斷路 ,簡(jiǎn)稱 “ 虛斷 ” 。 集成運(yùn)放的線性區(qū)域 集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的必要條件是引入深度負(fù)反饋。 是允許的 ,這種分析所帶來(lái)的誤差一般比較小 ,可以忽略不計(jì) 。 此外還有 :沒(méi)有失調(diào) ,沒(méi)有失調(diào)溫漂 ,共模抑制比趨于無(wú)窮大等 。 （ 2） 輸入電阻 rid→∞ 。 AAK ucudC M R lg20?《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 2) 共模電壓增益 Auc。 3) 輸出電阻 ro。 （ 2） 1) 最大輸出電壓 Uomax。 )(21 21 III BBIB ?? 3) 輸入失調(diào)電壓 UIO及其溫漂 dUIO/dT。 5） 最大共模輸入電壓 Uicmax 定義 : 能安全地加在運(yùn)放的兩個(gè)輸入端的短接點(diǎn)與運(yùn)放地線之間的最大電壓稱為最大共模輸入電壓 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 2 （ 1） 1) 差模輸入電阻 rid。 3） 定義 : 能保證運(yùn)放在額定的參數(shù)范圍內(nèi)工作的溫度稱為它的工作溫度范圍 。 1． 極限參數(shù) 1） 供電電壓范圍 (+UCC、 —UEE , 或 +Us, —Us) 定義 : 加到運(yùn)放上最小和最大允許的安全工作電源電壓 , 稱為運(yùn)放的供電電壓范圍 。 （ 2） . 集成運(yùn)算放大器按其供電電源分類 ， 可分為雙電 （ 3） ． 按其制作工藝分類 可分為雙極型 、 單極型 、 雙極－單極兼容型集成 運(yùn)算放大器三類 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 集成運(yùn)算放大器的分類 集成運(yùn)算放大器有四種 分類方法 。 4． 偏置電路 偏置電路的作用是為各級(jí)提供合適的工作電流 , 一般由各種恒流源電路組成 。 要求中間級(jí)本身具有較高的電壓增益 。 1． 輸入級(jí) 輸入級(jí)是提高運(yùn)算放大器質(zhì)量的關(guān)鍵部分 , 要求其輸入電阻高 , 為了能減小零點(diǎn)漂移和抑制共模干擾信號(hào) , 輸入級(jí)都采用具有恒流源的差動(dòng)放大電路 , 也稱差動(dòng)輸入級(jí) 。 III EQEQ 2121 ??《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 差模輸入電路如圖 , 由圖可得 uuu idii 2121 ??? 共模輸入信號(hào)常用 uic來(lái)表示 。 （ 1） 、 （ 2） 、 輸入信號(hào)為零 , 即 ui1=ui2=0, 放大電路處于靜態(tài) , 由于電路完全對(duì)稱 , IBQ1=IBQ2=IBQ IEQ1=IEQ2=IEQ ICQ1=ICQ2=ICQ UCQ1=UCQ2=UCC－ ICQRc UO=UCQ1－ UCQ2=0 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 （ 3） ． 動(dòng)態(tài)性能分析 1） 輸入信號(hào)的類型 在放大器兩輸入端分別輸入大小相等 、 相位相反的信號(hào) , 即 ui1=ui2時(shí) , 這種輸入方式稱為差模輸入 , 所輸入的信號(hào)稱為差模輸入信號(hào) 。 若將直接耦合放大器的輸入端短路 （ ui=0） , 理論上講 , 輸出端應(yīng)保持某個(gè)固定值不變 。 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 TDA2030內(nèi)部結(jié)構(gòu) 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 TDA2030單電源應(yīng)用 作 業(yè) P 54 — 1 1 1 1 15 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 167。 與其它功放相比 , 它的引腳和外部元件都較少 。 現(xiàn)以 TDA2030A為例 。 同學(xué)實(shí)習(xí)制作的分立元件 OTL功放 V1 V2 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 三、集成功率放大器 集成功率放大器具有輸出功率大 、 外圍連接元件少 、 使用方便等優(yōu)點(diǎn) , 目前使用越來(lái)越廣泛 。 為了解決交越失真 , 可給三極管加適當(dāng)?shù)幕鶚O偏置電壓 , 使之工作在甲乙類工作狀態(tài) , 如圖所示 。 交越失真 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 產(chǎn)生這種失真的原因是 : 在乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路中 , 沒(méi)有施加偏置電壓 , 靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在零點(diǎn) , UBEQ=0, IBQ=0, ICQ=0, 三極管工作在截止區(qū) 。 2） 當(dāng)輸入信號(hào)為負(fù)半周時(shí) , ui0, 三極管 V2導(dǎo)通 , V1截止 , V2管的射極電流 ie2經(jīng)－ Ｕ CC自下而上流過(guò)負(fù)載 , 在 RL上形成負(fù)半周輸出電壓 , uo0。 （ 1） 靜態(tài)分析 當(dāng)輸入信號(hào) ui=0時(shí) , 兩三極管都工作在截止區(qū) , 此時(shí) IBQ、 ICQ、 IEQ均為零 , 負(fù)載上無(wú)電流通過(guò) , 輸出電壓uo=0。 這類電路又稱無(wú)輸出電容的功率放大電路 , 簡(jiǎn)稱 OCL電路 。 這樣 ,負(fù)載 RL上得到一個(gè)完整的信號(hào)波形 。 在輸入信號(hào)正半周 , V3導(dǎo)通 , V4截止 , V3以射極輸出器形式將正向信號(hào)傳送給負(fù)載 , 同時(shí)對(duì)電容 C2充電 。 圖中 R R2為偏置電阻 。 Q 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 教案 返回目錄 二、互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 OTL電路 （ 1） 、 電路組成及工作原理 這類電路又稱無(wú)輸出變壓器的功率放大電路 , 簡(jiǎn)稱OTL電路 。 Q （ 1） 、 甲類 甲類放大器的工作點(diǎn)設(shè)置在放大區(qū)的中間 , 這種電路的優(yōu)點(diǎn)是在輸入信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)三極管都處于導(dǎo)通狀態(tài) , 輸出信號(hào)失真較小 （ 前面討論的電壓放大器都工作在這種狀態(tài) ） , 缺點(diǎn)是三極管有較大的靜態(tài)電流 ICQ , 這時(shí)管耗 PC大 , 電路能量轉(zhuǎn)換效