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1、第7章 波形產(chǎn)生電路第7章 波形產(chǎn)生電路7.1 教學(xué)基本要求主 要 知 識(shí) 點(diǎn) 教 學(xué) 基 本 要 求 熟練掌握 正確理解 一般了解 正弦波信號(hào)發(fā)生器 正弦波自激振蕩的基本原理 正弦波信號(hào)發(fā)生器的分析方法 RC 型正弦波信號(hào)發(fā)生器 LC型正弦波信號(hào)發(fā)生器 石英晶體振蕩器 非正弦波信號(hào)發(fā)生器 非正弦波信號(hào)發(fā)生器的分析方法 方波、三角波和鋸齒波發(fā)生器 7.2 重點(diǎn)和難點(diǎn)一、重點(diǎn)RC串并聯(lián)(橋式)正弦波振蕩電路的分析。二、難點(diǎn)非正弦波振蕩電路的分析。7.3 知識(shí)要點(diǎn) 正弦波振蕩器的振蕩條件 RC正弦波振蕩電路信號(hào)產(chǎn)生電路 LC正弦波振蕩電路 石英晶體振蕩器 非正弦波發(fā)生器7.4 內(nèi)容提要一、正弦波振
2、蕩器的振蕩條件在放大電路中,為了改善電路的動(dòng)態(tài)性能,通常引入負(fù)反饋。當(dāng)電路的附加相移達(dá)到180o,負(fù)反饋?zhàn)優(yōu)檎答仌r(shí),電路就會(huì)出現(xiàn)自激振蕩,這是有害的,應(yīng)該消除。在振蕩電路中,人為引入正反饋,并使反饋環(huán)路增益滿足一定要求,在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下,電路可以振蕩起來(lái)。1起振條件振蕩電路沒(méi)有輸入信號(hào),起始信號(hào)來(lái)源于電源剛接通時(shí)的擾動(dòng),而這種擾動(dòng)信號(hào)一般比較微弱。故要使振蕩電路能夠振蕩起來(lái),除了滿足正反饋條件(相位條件)外,還要滿足幅值條件,故起振條件為: 其中 相位條件: 幅值條件: 2平衡振蕩條件當(dāng)電路振蕩起來(lái)之后,為了維持等幅振蕩,電路必須滿足平衡振蕩條件:其中 相位條件: 幅值條件: 3選頻網(wǎng)
3、絡(luò)在滿足起振條件的情況下,振蕩電路在接通直流電源瞬間,感應(yīng)初始擾動(dòng)或噪聲,就可以振蕩起來(lái)。但這個(gè)初始擾動(dòng)或噪聲是隨機(jī)信號(hào),可以看作是不同頻率的正弦量的疊加。要使振蕩電路產(chǎn)生單一頻率的正弦信號(hào),就需要加一個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò)將某一特定頻率的信號(hào)選擇出來(lái)。在振蕩電路中,選頻網(wǎng)絡(luò)常常就是正反饋網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)的不同,可將振蕩電路分為RC振蕩器、LC振蕩器、石英晶體振蕩器。4穩(wěn)幅環(huán)節(jié)振蕩電路滿足起振條件后,輸出信號(hào)將隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增大。當(dāng)輸出幅值達(dá)到一定程度后,會(huì)進(jìn)入放大管的非線性區(qū),將造成放大電路的電壓增益下降,可使振蕩的幅值平衡條件自動(dòng)滿足,但這會(huì)造成輸出信號(hào)的失真。為了減少這種非線性失真,常常加一個(gè)非線
4、性負(fù)反饋?zhàn)鳛榉€(wěn)幅環(huán)節(jié)。這個(gè)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)在輸出信號(hào)的幅度較小時(shí),負(fù)反饋較弱;在輸出信號(hào)的幅度較強(qiáng)時(shí),負(fù)反饋較強(qiáng),使電壓增益降低較多。這可以用熱敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。5正弦波振蕩器的組成正弦波振蕩器一般由放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四部分組成。選頻網(wǎng)絡(luò)既可以包含在放大電路中,也可以包含在正反饋網(wǎng)絡(luò)中。穩(wěn)幅環(huán)節(jié)一般由放大電路中的非線性元件(放大管)或者增加非線性負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。6正弦波振蕩器的分析方法 (1)檢查正弦振蕩器是否具有放大、反饋、選頻、穩(wěn)幅4個(gè)基本環(huán)節(jié)。(2)分析放大電路是否能正常放大。對(duì)于分立元件電路,首先估計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)是否合適,其次分析交流通路能否正常傳遞信號(hào)。對(duì)于運(yùn)放則檢查輸入端是
5、否有直流通路。(3)判斷振蕩器是否滿足相位平衡條件。分別求出放大電路的相移和正反饋網(wǎng)絡(luò)的相移,看其是否滿足相位平衡條件?;蛑苯佑盟矔r(shí)極性法判斷是否為正反饋。在判斷相位條件時(shí)應(yīng)注意:如果原電路比較復(fù)雜,可畫(huà)出交流通路,再用瞬時(shí)極性法判斷是否為正反饋;判定選頻網(wǎng)絡(luò)的輸出與輸入的相位關(guān)系時(shí),應(yīng)以時(shí)的相位關(guān)系為準(zhǔn)。例如RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)的相移為零;LC選頻網(wǎng)絡(luò)諧振時(shí),諧振回路呈阻性;并聯(lián)型石英晶體振蕩電路中,石英晶體呈感性,而串聯(lián)型石英晶體振蕩電路中,石英晶體呈低阻性(串聯(lián)諧振)。(4)檢查振蕩器是否滿足幅值起振條件和平衡條件,并由此確定相關(guān)的放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。二、RC正弦波振蕩器 RC振蕩器是
6、用電阻、電容構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)特殊的連接方式,電阻電容也可以實(shí)現(xiàn)選頻和移相作用,使振蕩器實(shí)現(xiàn)正反饋。RC振蕩器一般用于頻率不高的場(chǎng)合(1MHz以下)。常見(jiàn)的幾種RC正弦波振蕩器如表7-1所示。表7-1 橋式振蕩器移相式振蕩器雙T網(wǎng)絡(luò)振蕩器 電路選頻網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),放大要求,原理概述選頻電路具有帶通特點(diǎn),當(dāng)時(shí),正反饋?zhàn)顝?qiáng),相移。只要放大電路的就可以起振。由于具有負(fù)反饋穩(wěn)幅環(huán)節(jié),穩(wěn)定后,輸出波形失真較小。三級(jí)RC移相網(wǎng)絡(luò)在特定頻率時(shí)產(chǎn)生180o的相移,只要反相放大電路增益合適就可以滿足起振條件。由于移相網(wǎng)絡(luò)選擇性差,故輸出正弦波質(zhì)量較差。選頻網(wǎng)絡(luò)具有帶阻特性,當(dāng)時(shí),相移為180o。由于選頻網(wǎng)絡(luò)的幅值較低
7、,整個(gè)電路的電壓增益要足夠大時(shí),才可在的頻率處振蕩起來(lái)。輸出的正弦波失真最小。應(yīng)用頻率調(diào)節(jié)方便,輸出波形好,應(yīng)用最廣。輸出波形較差,應(yīng)用在對(duì)波形要求不高的場(chǎng)合。頻率調(diào)節(jié)困難,應(yīng)用在單一頻率且輸出波形要求高的場(chǎng)合。三、LC正弦波振蕩電路當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)較高頻率的正弦波輸出時(shí),一般采用LC振蕩器。LC振蕩器是由電感、電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路,實(shí)現(xiàn)選頻作用。諧振時(shí),LC選頻網(wǎng)絡(luò)阻抗最大,且相當(dāng)于一個(gè)電阻,相移為零,其諧振頻率為。選頻特性由品質(zhì)因素決定,值越大,選擇性越好。常用的幾種連接形式如表7-2所示。表7-2 變壓器耦合式電感三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式改進(jìn)電容三點(diǎn)式電路振蕩頻率特點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,分布電容大,頻率在幾兆赫
8、到十幾兆之間。輸出信號(hào)高次諧波分量較大,波形質(zhì)量較差。輸出波形好。但頻率調(diào)節(jié)不方便,且頻率穩(wěn)定性差。輸出波形好,改變就可以改變頻率,且頻率穩(wěn)定性高,應(yīng)用較廣。四、石英晶體振蕩器 當(dāng)要產(chǎn)生頻率特別穩(wěn)定的正弦信號(hào)時(shí),就要采用石英晶體振蕩器。石英晶體的等效電路如圖7-1所示,對(duì)應(yīng)的電抗特性如圖7-2所示。石英晶體的頻率穩(wěn)定性很高,穩(wěn)定度可達(dá)。石英晶體可以連接成并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種正弦波振蕩器。在并聯(lián)型振蕩器中,一般接成電容三點(diǎn)式,石英晶體當(dāng)作一個(gè)電感使用,而振蕩頻率近似為石英晶體的串聯(lián)諧振頻率,即。在串聯(lián)型振蕩器中,石英晶體直接工作在串聯(lián)諧振點(diǎn),相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻。振蕩頻率為。五、非正弦波發(fā)生器
9、非正弦波發(fā)生器有方波發(fā)生器,三角波發(fā)生器,鋸齒波發(fā)生器。通常由電壓比較器、反饋網(wǎng)絡(luò)、延遲環(huán)節(jié)或積分環(huán)節(jié)等組成。在方波發(fā)生器中,當(dāng)RC積分電路充電和放電時(shí)間常數(shù)不等時(shí),高電平和低電平的持續(xù)時(shí)間不相等,電路輸出信號(hào)為矩形波。在三角波發(fā)生器中,當(dāng)積分電路的充、放電時(shí)間常數(shù)不等時(shí),電路輸出為鋸齒波。方波或矩形波的輸出幅值取決于電壓比較器的輸出電壓。當(dāng)比較器的輸出有穩(wěn)壓管時(shí),輸出電壓幅值等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值,即;如果沒(méi)有穩(wěn)壓管,輸出電壓幅值則等于運(yùn)放的輸出飽和電壓,即。三角波和鋸齒波的輸出電壓幅值取決于電壓比較器的閾值電壓。幾種非正弦波發(fā)生器的電路和主要指標(biāo)如表7-3所示。表7-3 電路 振蕩周期輸出幅值
10、方波發(fā)生器方波三角波發(fā)生器為方波,為三角波鋸齒波發(fā)生器為矩形波,為鋸齒波7.4 典型例題分析例7-1電路如例7-1圖所示。(1)用相位平衡條件判斷電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩;(2)若能振蕩,電阻和的阻值應(yīng)有何關(guān)系?振蕩頻率是多少?(3)為了穩(wěn)幅,電路中哪個(gè)電阻可采用熱敏電阻,其溫度系數(shù)如何?解:(1)電路中的反饋信號(hào)可以看作從T1的柵極輸入,從T2的集電極輸出。放大電路是兩級(jí),第一級(jí)是共源放大電路,相移為180o,第二級(jí)是共射放大電路,相移也為180o,故放大電路總相移。該正弦波振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)為RC串并聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò),其相移范圍為(90o90o),當(dāng)頻率為時(shí),相移。則,滿足相位平衡條件,電路能振蕩
11、。(2)RC串并聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)當(dāng)頻率時(shí),反饋系數(shù)。要讓振蕩器振蕩起來(lái),必須滿足起振的幅值條件即,即。 T1、T2構(gòu)成的放大電路是具有級(jí)間反饋的多級(jí)放大電路,級(jí)間反饋類型為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。根據(jù)深度負(fù)反饋條件,電壓放大倍數(shù)的估算,有 則 振蕩頻率 (3)為了穩(wěn)定輸出幅度,當(dāng)輸出電壓信號(hào)幅度增大時(shí),放大電路的增益要減小,最后穩(wěn)定在,故或可采用熱敏電阻。當(dāng)采用熱敏電阻時(shí),輸出信號(hào)增大(溫度升高)時(shí),應(yīng)該增大,故需要選用正溫度系數(shù)。當(dāng)采用熱敏電阻時(shí),輸出信號(hào)增大(溫度升高)時(shí),應(yīng)該減小,故要選用負(fù)的溫度系數(shù)。例7-2在例7-2圖所示的電路中,、的電容值足夠大,對(duì)于交流而言可看作短路。試問(wèn)圖中哪些電路有可能產(chǎn)
12、生自激振蕩?若不能振蕩,請(qǐng)加以改正并寫(xiě)出振蕩頻率的表達(dá)式。解:圖(a)中放大電路是共射接法,LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)接在集電極,反饋取自電容C1,連接到基極。由瞬時(shí)極性法,可知本電路的反饋是負(fù)反饋,不滿足振蕩的相位平衡條件,故而不可能產(chǎn)生振蕩。為滿足相位平衡條件,可將放大電路改為共基極接法,修改后的電路如例7-2解圖(a)。此為電容三點(diǎn)式,振蕩頻率為:其中 圖(b)中放大電路是共射接法,LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)是選頻網(wǎng)絡(luò)兼反饋網(wǎng)絡(luò)。靜態(tài)時(shí),基極對(duì)地之間被L2短路,晶體管發(fā)射極不能正偏。應(yīng)在基極反饋回路串接隔直電容CB。動(dòng)態(tài)時(shí),集電極對(duì)地短路,信號(hào)無(wú)法傳送到選頻網(wǎng)絡(luò);另外由瞬時(shí)極性法,可知本電路的反饋是負(fù)反饋,
13、不滿足振蕩的相位平衡條件,故而不可能產(chǎn)生振蕩。修改后的電路如例7-2解圖(b)所示。此為電感三點(diǎn)式,振蕩頻率為:其中 圖(c)中放大電路是共基接法,LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)是反饋網(wǎng)絡(luò)。由于電路沒(méi)有反饋回路,故而不可能產(chǎn)生振蕩。改正方法很簡(jiǎn)單,只要在晶體管發(fā)射極與電容C1、C2之間增加一根連線,電路就滿足相位平衡條件。修改后的電路如例7-2解圖(c)。此為電容三點(diǎn)式,振蕩頻率為:其中 例7-3某收音機(jī)的本振電路如例7-3圖所示。試標(biāo)明該電路振蕩線圈中兩個(gè)繞組的同名端,并估算振蕩頻率的可調(diào)范圍。解:本電路的放大電路是共基接法,LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)是選頻網(wǎng)絡(luò),反饋信號(hào)取自電感2、3之間,通過(guò)耦合電容連到晶體管發(fā)
14、射極。用瞬時(shí)極性法可以判斷,只要1和5信號(hào)極性相同,電路就是正反饋,滿足相位平衡條件。故5端和1端為同名端。諧振電容值 振蕩頻率例7-4矩形波發(fā)生器如例7-4圖所示。運(yùn)放的電源為15V(單電源供電),其最大輸出電壓,最小輸出電壓,其它特性都是理想的。(1)畫(huà)出輸出電壓和電容電壓的波形;(2)求出的最大值和最小值。解:由節(jié)點(diǎn)法可求得運(yùn)放同相端的電壓: 當(dāng),此即為比較器的正向閾值電壓。當(dāng),此即為比較器的反向閾值電壓。(1)方波發(fā)生器的輸出電壓即為運(yùn)放的最大輸出電壓和最小輸出電壓兩種。電容兩端的電壓隨輸出電壓的不同而充電(當(dāng))和放電(當(dāng))。運(yùn)放的輸出電壓又會(huì)隨電容電壓的不同而翻轉(zhuǎn),當(dāng)電容電壓小于,輸
15、出為高電平;當(dāng)電容電壓大于時(shí),輸出為低電平。輸出電壓和電容電壓的波形如例7-4解圖。(2)由上面的分析可知,。7.5 習(xí)題及其解答(供參考)一、自測(cè)題7-1 思考題(1)試說(shuō)明正弦波振蕩器的組成、振蕩條件和分析要點(diǎn)?答:正弦波振蕩器是由放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)組成。振蕩條件為,包括幅度條件和相位條件,即和()。分析要點(diǎn)為:(i)檢查振蕩器是否具有振蕩器的幾個(gè)基本環(huán)節(jié),即是否有放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅環(huán)節(jié)(選頻網(wǎng)絡(luò)常和正反饋網(wǎng)絡(luò)合而為一,有些振蕩器沒(méi)有單獨(dú)的穩(wěn)幅部分)。(ii)檢查放大電路是否具有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。(iii)判斷振蕩器是否滿足正反饋?zhàn)约ふ袷幍南辔黄胶鈼l件
16、。(2)試說(shuō)明常見(jiàn)振蕩器的種類和分析方法?答:振蕩器可分為串并聯(lián)(文式橋)振蕩器、移相式振蕩器和雙T網(wǎng)絡(luò)振蕩器。其分析方法為:i.判斷能否產(chǎn)生正弦波振蕩。首先檢查是否具備正弦波振蕩的組成部分,即是否具有放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅網(wǎng)絡(luò);其次檢查放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是否能保證放大電路正常工作;第三是分析電路是否滿足自激振蕩的條件。ii.求振蕩頻率和起振條件:振蕩頻率是由相位平衡條件所決定,而起振條件則由幅度平衡條件的關(guān)系式求得。(3)試說(shuō)明常用振蕩器的類型和分析方法?答:常見(jiàn)的振蕩器分為變壓器反饋式、電容三點(diǎn)式、電感三點(diǎn)式三種。其分析方法同RC振蕩器。(4)什么叫三點(diǎn)式振蕩器?答:三點(diǎn)式振
17、蕩器就是將LC回路的三個(gè)引出端子分別與三極管(或其他放大器件)的三個(gè)管腳相連。(5)試說(shuō)明石英晶體振蕩器的電路類型和電路中晶體的作用?答:石英晶體振蕩器的電路類型包括并聯(lián)晶體振蕩器和串聯(lián)晶體振蕩器。由于石英晶體具有極高的Q值,因此,由它組成的石英晶體振蕩器可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。(6)試說(shuō)明非正弦波振蕩器的組成和工作特點(diǎn)?答:非正弦波振蕩器是由電容器、電阻和運(yùn)算放大器組成。其工作原理是將運(yùn)算放大器接成滯回比較器,利用電容充放電使得輸出電壓不斷翻轉(zhuǎn)。(7)試說(shuō)明串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振回路的組成和特點(diǎn)?串聯(lián)諧振電路:電感L、電容C和信號(hào)源相串聯(lián)的線性選頻網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn):1.諧振時(shí)回路的阻抗最小,且2. 諧
18、振時(shí)的回路電流最大,且與信號(hào)源同相。3. 諧振時(shí)電阻上的電壓,與信號(hào)源大小相等,相位相同。4. 電路在諧振時(shí),電容C上的電壓與電感L上的電壓相位相反、大小相等,都等于電源電壓的Q倍。并聯(lián)諧振電路:電感L、電容C和信號(hào)源相并聯(lián)的電路。特點(diǎn):1.諧振時(shí)回路的阻抗最大,且2. 諧振時(shí)的回路端電壓最大,且與信號(hào)源同相。3. 電路在諧振時(shí),電容支路和電感支路的電流幾乎大小相等、相位相反。二者的大小近似等于激勵(lì)電流源的Q倍。所以當(dāng)串聯(lián)或并聯(lián)諧振電路不是調(diào)節(jié)在信號(hào)頻率點(diǎn)時(shí),信號(hào)通過(guò)它將會(huì)產(chǎn)生相移(即相位失真)。7-2 正誤判斷題(正確的打,錯(cuò)誤的打)(1)在圖7-40所示方框圖中,只要、同符號(hào),就可能產(chǎn)生正
19、弦波振蕩。( )(2)因?yàn)镽C串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)的,單管共集放大電路的。滿足正弦波振蕩的相位條件,故合理連接它們可以構(gòu)成正弦波振蕩電路。( )(3)電路只要滿足,就一定會(huì)產(chǎn)生正弦波振蕩。( )(4)負(fù)反饋放大電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。( )(5)在LC振蕩器中,不采用通用型運(yùn)放作放大電路是由于其上限頻率太低。( )(6)只要集成運(yùn)放引入正反饋,就一定工作于非線性區(qū)。( )(7)正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器在電路構(gòu)成上是完全不同的。( )7-3 填空題(1)LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)呈 B ,在信號(hào)頻率大于諧振頻率時(shí)呈 A ,在信號(hào)頻率小于諧振頻率時(shí)呈 C 。(2)當(dāng)信號(hào)頻率等于石英晶體串聯(lián)諧
20、振頻率時(shí),石英晶體呈 B ,當(dāng)信號(hào)頻率在石英晶體的串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí),石英晶體呈 C ,其它情況下石英晶體呈 A 。(3)當(dāng)信號(hào)頻率時(shí),RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈 B 。(以上三個(gè)填空題的選擇答案為:A、容性 B、阻性 C、感性 )(4)要使一個(gè)正弦波振蕩器從小到大建立振蕩,必須滿足 C 。(5)一個(gè)正弦波振蕩器振蕩建立起來(lái),且達(dá)到平衡時(shí),必須滿足 B 。(以上兩個(gè)填空題的選擇答案為:A、 B、 C、)(6)一般RC振蕩器用來(lái)產(chǎn)生 低頻 信號(hào)(高頻、低頻),LC振蕩器用來(lái)產(chǎn)生 高頻 信號(hào)(高頻、低頻),當(dāng)振蕩頻率的穩(wěn)定度要求較高時(shí),一般采用 石英晶體 振蕩器。(LC、RC、石英晶體)(7)要使
21、一個(gè)正弦波振蕩器振蕩,必須滿足相位條件,即要形成 正 反饋(正、負(fù))。(8)已知圖7-41(a)所示方框各點(diǎn)的波形如圖7-41(b)所示,填寫(xiě)各電路的名稱。 電路1為 正弦波發(fā)生器電路 ,電路2為矩形波發(fā)生器電路/過(guò)零比較器電路,電路3為 三角波發(fā)生器電路/積分電路 ,電路4為 比較器電路/滯回比較器電路/雙限比較器電路 。二、習(xí)題7-4 用相位平衡條件判斷圖7-42所示的電路是否有可能產(chǎn)生正弦波振蕩,并簡(jiǎn)述理由,假設(shè)耦合電容和射極旁路電容很大,可視為對(duì)交流短路。解:對(duì)于圖7-42(a),不能產(chǎn)生正弦波振蕩,因?yàn)榉糯笃髦挥幸葡啵鳵C串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)在諧振點(diǎn)相移,構(gòu)成負(fù)反饋,故不滿足相位條件。對(duì)
22、于圖7-42(b),放大器只有移相,而RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)在諧振點(diǎn)相移,構(gòu)成負(fù)反饋,故不滿足相位條件。對(duì)于圖7-42(c),可以產(chǎn)生正弦波振蕩,因?yàn)樵谥C振點(diǎn)放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)的相移為,構(gòu)成正反饋。對(duì)于圖7-42(d)中,可以產(chǎn)生正弦波振蕩,因?yàn)樵谥C振點(diǎn)放大電路和選頻網(wǎng)絡(luò)的相移為零,構(gòu)成正反饋。7-5 為了使圖7-43所示的電路產(chǎn)生正弦波振蕩,圖中j、k、m、n四點(diǎn)應(yīng)如何連接(或不連)?應(yīng)如何選???振蕩頻率為多少?設(shè)耦合電容和射極旁路電容很大,可視為對(duì)交流短路。解:為了使電路能產(chǎn)生正弦波振蕩,圖中的k點(diǎn)應(yīng)與n相接,這樣可形成正反饋,而j可接到n上構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋,穩(wěn)定輸出電壓。 設(shè)電路處于深度負(fù)
23、反饋狀態(tài),則其閉環(huán)電壓增益為而RC選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為,為了滿足幅度條件,則有,故,則可得 其振蕩頻率為 7-6 正弦波振蕩電路如圖7-44所示,問(wèn):(1)熱敏電阻應(yīng)采用正的還是負(fù)的溫度系數(shù)? 并說(shuō)明理由。(2)估算的阻值。(3)若雙聯(lián)可變電容從變化到時(shí),振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍多大?解:(1)熱敏電阻應(yīng)采用正的溫度系數(shù),因?yàn)楫?dāng)輸出電壓增加時(shí),反饋電流增大,熱敏電阻阻值增加,使得負(fù)反饋加強(qiáng),放大電路的增益下降,從而使得輸出電壓降低。反之,當(dāng)輸出電壓下降,通過(guò)熱敏電阻的調(diào)節(jié)作用,使得輸出電壓增大,因此采用正的溫度系數(shù)的熱敏電阻可以維持輸出電壓基本恒定。(2)由可得,(3)若雙聯(lián)可變電容為時(shí),振蕩頻率為
24、若雙聯(lián)可變電容為時(shí),振蕩頻率為故振蕩頻率調(diào)節(jié)范圍為(1.33kHz2.65kHz)7-7 試用相位平衡條件判斷圖7-45(a)、(b)能否振蕩,并簡(jiǎn)述理由。解:對(duì)于圖7-45a所示電路可以產(chǎn)生振蕩,因?yàn)榧蛇\(yùn)算放大器的移相為,而每節(jié)RC移相電路相位移為0,故三節(jié)RC移相電路可能滿足,形成正反饋。對(duì)于題7-7圖b所示電路不能產(chǎn)生振蕩,因?yàn)榧蛇\(yùn)算放大器的移相為,而每節(jié)RC移相電路相位移0,故兩節(jié)RC移相為,因此,不能形成正反饋。7-8 根據(jù)相位平衡條件判別圖7-46中的兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩?解:對(duì)于圖7-46(a)可以產(chǎn)生正弦波振蕩,因?yàn)镹2線圈引入的反饋為正反饋;對(duì)于圖7-46(b)可以產(chǎn)生正弦波振蕩,因?yàn)镹2線圈引入的反饋為正反饋。7-9 試標(biāo)出圖7-47(a)、(b)所示兩個(gè)電路中變壓器的同名端,使之滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件。題7-9解圖解:電路如題7-9解圖所示。7-10 試將圖7-48(a)、(b)所示電路中的j、k、m、n各點(diǎn)正確連接,使它們成為正弦波振蕩電路,然后指出它們屬于什么電路類型。 圖7-48 題7-10圖解:對(duì)于圖7-48(a),將n和k、m和j連在一起,構(gòu)成
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