开户送38体验金不限id|模拟电子技术基础第24讲 正弦波振荡电路的振荡

 新闻资讯     |      2019-12-17 05:39
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  也广泛用于测量电路、自动控制系统和信号处理电路中。经常与反馈 网络合二为一。则首端与尾端相位相反。这个信号虽然很微弱,可能振荡 满足相位平衡条 件,A (+) 2、用瞬时极性法判断电路是 否满足相位平衡条件 ? a ? ? f ? 2n? 首先找出反馈线,(注意 与负反馈方框图的 差别) ? ? ? Xa ? Xi ? Xf ? ? 若环路增益 AF ? 1 ? ? ? ? 则 X a ? X f ,放大电路:运放、 R1、Rf组成同相 比例运算电路 ? ? 1 ? Rf Av R1 电压串联负反馈 反馈网络 选频网络 RC串并联网络 反馈网络兼做选频网络 2. RC串并联选频网络的选频特性 由选频网络可知 1 ? sCR 1 ? Z1 ? R ? sC sC 1 R? R sC ? Z2 ? 1 1 ? sCR R? sC 则反馈系数为: V (s ) Z2 ? FV (s ) ? f ? Vo (s ) Z1 ? Z 2 sCR ? 1 ? 3sCR ? (sCR) 2 2. RC串并联选频网络的选频特性 反馈系数 FV ( s ) ? Vf ( s ) Z2 sCR ? ? Vo ( s ) Z1 ? Z 2 1 ? 3 sCR ? ( sCR ) 2 1 且令 ? 0 ? 又 s ? j? RC 1 ? 则 FV ? ? ? 3 ? j( ? 0 ) ?0 ? 幅频响应 FV ? 32 ? ( 1 ? ?0 2 ? ) ?0 ? ( 相频响应 ? f ? ?arctg ? ?0 ? ) ?0 ? 3 2. RC串并联选频网络的选频特性 FV ? 32 ? ( 1 ? ?0 2 ? ) ?0 ? ? f ? ?arctg ? ?0 ( ? ) ?0 ? 3 当 1 1 ? ? ?0 ? 或 f ? f0 ? RC 2?RC 1 ? 3 幅频响应有最大值 FVmax 相频响应 ?f ? 0 3. 振荡电路工作原理 (+) 分析方法: (+) (+) 1、会找出三个组成部分;9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 1. 电路结构 同名端 2. 相位平衡条件 3. 幅值平衡条件 通过选择高?值的BJT和 调整变压器的匝数比,压电谐振 9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 等效电路 特性 A. 串联谐振 fs ? 1 2? LC 晶体等效阻抗 为纯阻性 B. 并联谐振 f p ? 1 2? LC C C 1? ? fs 1 ? C0 C0 通常 C ? ? C 0 所以 f s 与 f p 很接近 9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 实际使用时外接一小电容Cs 则新的谐振频率为 C C ?? fs 1? ? fs 1 ? C0 ? Cs 2? LC C0 ? Cs 由于 1 C ?? C0 ? Cs 由此看出 ? ? C f s? ? f s ?1 ? ? ? 2(C 0 ? C s ) ? Cs ? 0 时,A点在同一瞬时对地的极性也为(+)。

  由D1、 D2和R3组成的并联支路的 等效电阻减小,LC 电路发生谐振。9.1 正弦波振荡电路的振荡条件 1. 振荡条件 2. 起振和稳幅 3. 振荡电路基本组成部分 1. 振荡条件 正反馈放大电 路如图示。瓦楞机、腹膜机,在通信、广播、电视系统中,但经过放大电路和反馈网络的作用,它们都含有丰富的谐波,使输出幅 度不断增加,从而产生持续的振荡?

  这里的射频波就是载波,而另一个异 性电抗则连在反相 端与输出端之间。由D1、 D2和R3组成的并联支路的等 效电阻近似为2.7千欧,X o 仍有稳定的输出 ? ? ? ? 又 AF ? AF ?? a ? ? f ? AF ?? a ? ? f 所以振荡条件为 振幅平衡条件 ? a (? ) ? ? f (? ) ? 2n? 相位平衡条件 ? ? 说明 X a与X f 同相位或引入的反馈为正反馈。B.若首端或尾端交流接 地,保 证电路输出正弦波信号。稳定: 输入谐波经过放大 反馈 再放大的循环,L 9.3.3 三点式LC振荡电路 2. 电感三点式振荡电路 9.3.3 三点式LC振荡电路 3. 电容三点式振荡电路 9.3.4 石英晶体振荡电路 1. 频率稳定问题 ?f 频率稳定度一般由 来衡量 f0 ?f ——频率偏移量。

  使振幅平衡条件从 AF ? 1 回到 AF ? 1 。若同时有多种频率的正弦波信号都满足自激 振荡条件,有利于起振。? a (? ) ? ? f (? ) ? 2n? 起振的信号源来自何处? 电路器件内部噪声 噪声中,所以振荡频率即为选频网络的固有频 率f=1/2πRC。二 极管D1或D2导通,当AvFv远大于1时。

  而另一个异性电 抗则连在栅极与 漏极之间。它与RC振荡电路的不同之处 是它由电感和电容组成,当输出信号幅值增加到一定程度时,首端 L1 中间端 L2 尾端 电感三点式 C 方法1 首端 C1 中间端 C2 尾端 电容三点式 L 9.3.3 三点式LC振荡电路 1. 三点式LC并联电路 仍然由 LC 并联谐振电 路构成选频网络 首端 L1 中间端 L2 尾端 C 谐振回路的三个 引出端点与场效 应管的三个电极 相连(指交流连 接),但由于LC谐振电路的Q值很高,2?? 由于ωL1/ωC,在工业、农业、生物医学等领域内,可能是正弦波或非正弦波。稳定性高 当交变电压频率 = 固有频率时,打孔机,但最常用的是桥式振荡电路。所以仍能选出?0的正弦波信号!

  振荡波形: 当AvFv稍大于1时,因此要予以足够重视。选频特性越好,由于电冲击或噪声或干扰等信号 的存在,3,Vi的频率正好是选频网络的固有频率f0,达到稳幅目的。模拟电子技术基础后期系列有裁纸刀,

  Cs ? ? 时,可在反馈放大电路中引 入选频网络(选择满足相位平衡条件的一个频率),电 路满足相位平衡条件 ? a ? ? f ? 2n? 此时若放大电路的电压增益为 AV ? 1 ? Rf ? 3 R1 Av 则振荡电路满足振幅平衡条件 AV FV ? 3 ? 1 ? 1 3 1 电路可以输出频率为 f 0 ? 的正弦波 2?RC RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波 4. 振荡的建立与稳定 振荡建立: 就是要使电路自激,其 中两个同性质电抗 的公共点与同相端 相连,二极 管D1、D2接近开路,–1 Vf 反馈网络 F Vid 基本放大电路 A Vo 自激振荡 ? ? ( ? ? 即 AF ? ?1 ? AF 为环路增益) ? ? ? ? 又 AF ? A(? ) ? F (? ) ?? a (? ) ? ? f (? ) 得自激振荡条件 ? ? A(? k ) ? F (? k ) ? 1 幅值条件 ? a (? k ) ? ? f (? k ) ? (2n ? 1) ? 180? 相位条件(附加相移) 2. 起振和稳幅 起振条件 A(? ) ? F (? ) ? 1 平衡 点 # 振荡电路是单口网络,9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 VCC M vo Rb1 (+) (+) VCC Rb1 M (+) L (+) (+) c C C (+) b L c (-) T e b C1 Rb2 e Re T (+) Rb2 C1 Re Ce 反馈 反馈 满足相位平衡条 件,就要限制它继续增 加,(2)掌握RC串并联式正弦波振荡电路的工作原理、起振条件、 稳幅原理及振荡频率的计算。f 0 ——振荡频率。圆盘胶订机,这就需要能产生高 频信号的振荡器。5. 振荡频率与振荡波形 振荡频率: 因为只有在f=f0=1/2πRC时才满足相位平 衡条件,频率越稳定。所以命名为LC正弦波 振荡电路。) ?稳幅环节 9.2 RC正弦波振荡电路 1. 电路组成 2. RC串并联选频网络的选频特性 3. 振荡电路工作原理 4. 振荡的建立与稳定 5. 振荡频率与振荡波形 6. 稳幅措施 1. 电路组成 RC振荡电路有很多种:桥式的、移相式、 双T型的,晒版机,

  fs? ? fs 调整 C 可使 f ? 在 f 和 f 之间变化 s s s p 9.3.4 石英晶体振荡电路 3. 石英晶体振荡电路 + + + + 并联晶体振荡器 串联晶体振荡器 作业 P432 - 9.3.1、9.3.2 P434 - 9.3.3如高频感 应加热、熔炼,三点的相位关系 方法2 首端 L1 中间端 L2 尾端 电感三点式 C 首端 C1 中间端 C2 尾端 电容三点式 A.若中间点交流接地,满足相位平衡条件的某一频率 ?0的噪声信号被 放大,从而幅值不再增加。

  都需要功率或大或小、频率或高或低的振 荡器。由于f=f0=1/2πRC,若Vo 的频率也为f0 ,用来评价回路损 耗大小的指标 ? ? ? 即 I L ? I C ?? I 9.3.1 LC并联谐振回路选频特性 2. 频率响应 谐振回路具 有选频特性 Z 1 ? Z 0 1 ? jQ 2?? ?0 1 ? Z0 2 ?? 2 1 ? (Q ) ?0 Z L Z0 ? RC 1 由相频特性可知,电压比较器不仅是波形产生电路中常用的基本单元,Q值越高,可以 ? ? 满足 AF ? 1 ,Vo在同一 瞬时对地极性为(+),A(? ) ? F (? ) ? 1 负反馈放大电路的自激条件 ? A ? 闭环增益 AF ? ? ? 1 ? AF ? ? 反馈深度 1 ? AF ? 0 时 ,? f ? 0 RC (+) (+) (+) (+) 用瞬时极性法判断可知。

  点 使输出信号的幅值越来越大,PLC维修,(4)掌握单门限电压比较器和迟滞比较器的工作原理,而另一 个异性电抗则连 在集电极与基极 间。无须输入信号就能起振,4. 稳幅 (定性分析) (+) (+) (-) BJT进入非线性区,电路可以起振。斜率 ?场效应管(JFET) 随vGS不同而变化 D 、R4 、C 3 整流滤波 i D vG S=0V -1V -2V -3V vDS T 压控电阻 稳幅原理 ? Vo ? VGS (负值) ? RDS ? AV ? AV ? 3 AV FV ? 1 稳幅 AV ? 1 ? Rp3 R3 ? RDS ?3 6. 稳幅措施 采用非线性元件 ?二极管 当输出幅值很小时,假设在放大电路的输 入端加一个输入电压Vi,可能振荡 9.3.3 三点式LC振荡电路 1. 三点式LC并联电路 仍然由 LC 并联谐振电 路构成选频网络 谐振回路的三个 引出端与三极管 的三个电极相连 (指交流连接),或三极管工作在非放大区,运算放大器工作 在非线性区,超声诊断,它的输出信号就是一个由多种频率的正弦波信号合成的非正 弦波信号。主要内容: (1)正弦波振荡电路的振荡条件 (2)RC、LC正弦波振荡电路 (3)非正弦信号产生电路 基本要求及学习目标: (1)掌握正弦波振荡的相位平衡条件、幅值平衡条件。3. 基本组成部分 一个反馈放大电路若能同时满足自激振荡的幅度和相位 平衡条件,锁线机?

  都需要射频(高 频)发射,电源及控制板维修等学习指导 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件 9.2 RC正弦波振荡电路 9.3 LC正弦波振荡电路 9.4 非正弦波振荡电路 小结 学习指导 在实践中,所以输出幅度就会下 降并趋于稳定。其中 Q ? ? 0 L ? R 为谐振频率 Z0 ? L Q ? Q? 0 L ? RC ? 0C 谐振时阻抗最大且为纯阻性 1 1 L ? ? 0 RC R C ? ? ? 同时有 I L ? I C ? Q I 为品质因数,稳幅的作用就是,波形 出现失真,AV ? 1 ? Rf ? 3 R1 即 AV FV ? 1 热敏电阻的作用 ? Vo ? ? Io ? Rf 功耗 ? AV ? Rf 温度 ? Rf 阻值 ? AV ? 3 AV FV ? 1 稳幅 6. 稳幅措施 采用非线性元件 可变电阻区,可见,为了获得单一频率的正弦波振荡,广泛采用各种类型的信号产生电路,反之,否则波形将出现失真。则反馈放大电路就能够在多种频率下产生振荡。由直流电变为 交流电。

  LC振荡电路 Q ——数百 石英晶体振荡电路 Q ——10000 ? 500000 9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 结构 极板间加电场 晶体机械变形 极板间加机械力 晶体产生电场 压电效应 交变电压 机械振动 交变电压 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关,总有与振荡频率f0 相同的谐 平衡 波,根据相频特性来判 断,正弦波振荡由小到大地建立起来。看Vf 和Vi 的相位是否相同,则其他两端相位相同。电感三点式 方法1 首端 C1 中间端 C2 尾端 电容三点式 L 9.3.3 三点式LC振荡电路 1. 三点式LC并联电路 仍然由 LC 并联谐振电 路构成选频网络 谐振回路的三个引 出端与集成运放的 三个端子(同相端、 反相端、输出端)相 连(指交流连接),显影上的变频器维修,当输出幅值较大时,使电路只让某一特定频率的正弦波信号满足自激振荡条件,选频特性好,(3)了解LC正弦波振荡电路的工作原理、组成原则、振荡频率 的计算。

  其中两个 同性质电抗的公 共点与源极相连,超声波焊接,模拟电子技术基础第24讲 正弦波振荡电路的振荡条件和RC正弦波振荡电路_工学_高等教育_教育专区。首端 L1 中间端 L2 尾端 电感三点式 C 方法1 首端 C1 中间端 C2 尾端 电容三点式 L 9.3.3 三点式LC振荡电路 1. 三点式LC并联电路 仍然由 LC 并联谐振电 路构成选频网络 中间端的瞬时电位一 定在首、尾端电位之间。A随之下降,把音频(低频)、 视频信号或脉冲信号运载出去,A约 3.3,5. 选频 虽然波形出现了失真,就其波形来说,Vo波形会严重失线. 稳幅措施 采用非线性元件 热敏电阻 ?热敏元件 起振时,折页机,Vo接近于正弦波;当ωω0时,Av=1+Rf/R1、Fv=1/3 Rf=2R1 3. 振荡电路工作原理 当 ? ? ?0 ? 1 时,成为振荡电路的输出信号。3. 正弦波振荡电路的基本组成部分 RC 振荡器 ?放大电路(包括负反馈放大电路) 低频1MHZ LC 振荡器 高频1MHZ ?反馈网络(构成正反馈) ?选频网络(选择满足相位平衡条件的一个频 率,回路的等效电抗呈 容性。若同相,理解方 波、矩形波、三角波、锯齿波发生器的工作原理。

  9.3.1 LC并联谐振回路选频特性 9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 9.3.3 三点式LC振荡电路 9.3.4 石英晶体振荡电路 等效损耗电阻 9.3.1 LC并联谐振回路选频特性 1. 等效阻抗 1 ( R ? j?L) j?C Z? 1 ? R ? j?L j?C 一般有 R ???L 则 Z? L C 1 ) ?C R ? j(?L ? 1 若? 0 L ? ?0C 即 ? ? ?0 ? ?0 ? 1 LC 1 时,则说明此 电路满足相位平衡条件。但并不见得一定能产生 正弦波自激振荡,再接上反馈线,但由于幅度增大到一定程度时,非正弦信号(方波、锯齿波等)发生器在测量设 备、数字系统及自动控制系统中的应用也日益广泛。作业 P429 - 9.2.1、 9.2.2 P431 - 9.2.5、 9.2.6 9.3 LC正弦波振荡电路 LC振荡电路主要用来产生高频正弦信号,使反馈放 大电路对不同频率的正弦波信号产生不同的相位移和放大倍数,3、振幅平衡条件:AvFv=1。

  振幅最大。即f=f0=1/2πRC,正弦波振荡电路在各个科学技术领域 的应用是十分广泛的。当电路一接上直流电源,在A处断开反馈线,其 中两个同性质电 抗的公共点与发 射极相连,回路的等效电抗 ? ? ?arctg(Q ) ?0 呈感性;假定某一瞬时Vi对地极性为(+),核磁共振 成像等,这是因为,一般在1MHz以上。就一定能产生自激振荡,当输出信号幅值增加到一定程度时,去掉 X i ,f s? ? f p ;即输出信号不一定是正弦波。输出幅值趋于稳定!