項(xiàng)目5正弦波振蕩器-lm2

1、項(xiàng)目項(xiàng)目5 5 波形發(fā)生電路的分析與波形發(fā)生電路的分析與測(cè)試測(cè)試AiUoUiuoUAU FfUAiUoUfuoUAU ifUU 如如果果：FfU 自激振蕩自激振蕩fidXXX改成正反饋改成正反饋正反饋電路才能正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩產(chǎn)生自激振蕩產(chǎn)生自激振蕩的條件產(chǎn)生自激振蕩的條件基本放大基本放大電路電路AodX oX 反饋電路反饋電路FfX iX +k如果：如果：ifXXk閉合閉合,去掉去掉,Xi仍有信號(hào)輸出。仍有信號(hào)輸出?；痉糯蠡痉糯箅娐冯娐稟odX oX 反饋電路反饋電路FfX 反饋信號(hào)代替了放大電路的輸入信號(hào)反饋信號(hào)代替了放大電路的輸入信號(hào)dfXXOfXFX00dAXX1FA0自激

2、振蕩條件自激振蕩條件自激振蕩的正弦波頻率必須一定，也就是說(shuō)在放大、自激振蕩的正弦波頻率必須一定，也就是說(shuō)在放大、反饋回路中應(yīng)該有選頻作用，將不要的頻率抑制。反饋回路中應(yīng)該有選頻作用，將不要的頻率抑制。所以將放大倍數(shù)和反饋系數(shù)寫(xiě)成：所以將放大倍數(shù)和反饋系數(shù)寫(xiě)成：)()(AF、1u FA1 FAu FA即即： n2 FA fuoUAU 由由：ouoUFAU 1u FAofUFU 起振條件和穩(wěn)幅原理起振條件和穩(wěn)幅原理起振條件：起振條件：結(jié)果：產(chǎn)生增幅振蕩結(jié)果：產(chǎn)生增幅振蕩1|FA（略大于）略大于）穩(wěn)幅過(guò)程：穩(wěn)幅過(guò)程：起振時(shí)，起振時(shí)，1|FA穩(wěn)定振蕩時(shí)，穩(wěn)定振蕩時(shí)，1|FA1 1、被動(dòng)：器件非線性、被

3、動(dòng)：器件非線性2 2、主動(dòng)：在反饋網(wǎng)絡(luò)中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以、主動(dòng)：在反饋網(wǎng)絡(luò)中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)放大電路的放大電路的增益增益穩(wěn)幅措施：穩(wěn)幅措施：起振過(guò)程起振過(guò)程Xdof基本放大器基本放大器A反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)FXX常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有RC選頻選頻和和LC選頻選頻LCf210 CMLLf)2(21210 2121021CCCCLf _+ + RFuoRCRCR1RCRC振蕩電路振蕩電路RC選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)同相比例運(yùn)算電路同相比例運(yùn)算電路RCRC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性( (文氏橋選頻電路文氏橋選頻電路) )R1C1 串聯(lián)阻抗：串聯(lián)阻抗：)j/1 (

4、111CRZ222222j1 )j/1/(CRRCRZR2C2 并聯(lián)阻抗：并聯(lián)阻抗：R1C1R2C2OUfURCff210只有當(dāng)只有當(dāng)時(shí)，時(shí)，uo和和ui同相且同相且31UUUUFOfOi1FiOuRR1UUA當(dāng)當(dāng) 1F2RR 時(shí)，時(shí)，1FAu3Au =0FRC橋式振蕩器的工作原理橋式振蕩器的工作原理輸出正弦波頻率輸出正弦波頻率：RCf2100A在在 f0 處處,0F滿足相位條件：滿足相位條件：0FAAF=131FA=3振幅條件：振幅條件：uRf1RRRCCufA+o11fRRA1f2RR 引入負(fù)反饋：引入負(fù)反饋：_+ + RTuoRCRCR1t uotRtA半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻能自動(dòng)

5、穩(wěn)幅的振蕩電路能自動(dòng)穩(wěn)幅的振蕩電路起振時(shí)起振時(shí)R Rt t較大較大 使使A A3,3,易起振。易起振。當(dāng)當(dāng)u uo o幅度自激幅度自激增長(zhǎng)時(shí)，增長(zhǎng)時(shí)， R Rt t減減小，小，A A減小。減小。 當(dāng)當(dāng)u uo o幅度達(dá)某幅度達(dá)某一值時(shí)，一值時(shí)， A A33。 因此因此u uo o幅度自幅度自動(dòng)穩(wěn)定于某一動(dòng)穩(wěn)定于某一幅值。幅值。石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器石英諧振器石英諧振器1.正反壓電效應(yīng)正反壓電效應(yīng) 由機(jī)械形變引起產(chǎn)生電荷的效應(yīng)稱為正壓電壓效應(yīng)，交變電場(chǎng)由機(jī)械形變引起產(chǎn)生電荷的效應(yīng)稱為正壓電壓效應(yīng)，交變電場(chǎng)引起石英晶體發(fā)生機(jī)械形變引起石英晶體發(fā)生機(jī)械形變(壓縮或伸展壓縮或伸展)的效應(yīng)稱為反壓

6、電效應(yīng)。的效應(yīng)稱為反壓電效應(yīng)。 2.石英晶體的等效電路，見(jiàn)圖石英晶體的等效電路，見(jiàn)圖5-14石英諧振器等效電路 3.石英諧振器的特點(diǎn)石英諧振器的特點(diǎn)有兩個(gè)諧振頻率有兩個(gè)諧振頻率:串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振fs（低頻時(shí)）（低頻時(shí)） 并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振fp （高頻時(shí)）（高頻時(shí)）石英諧振器的電抗特性曲線石英諧振器的電抗特性曲線 : fsf+UZu+UZ時(shí)，時(shí)， u010u010；當(dāng)；當(dāng)u+=-UZu+=-UZ時(shí)，時(shí)， 其波形如圖其波形如圖5-15b5-15b所示。所示。oouRRRuRRRu2111212任務(wù)任務(wù)5.3.3 5.3.3 鋸齒波發(fā)生電路鋸齒波發(fā)生電路 圖圖5-155-15所示的三角波發(fā)生電路的輸出

7、是等腰三角形，所示的三角波發(fā)生電路的輸出是等腰三角形，如果認(rèn)為地使三角形兩邊不對(duì)稱，即為鋸齒波。鋸齒如果認(rèn)為地使三角形兩邊不對(duì)稱，即為鋸齒波。鋸齒波發(fā)生電路如圖波發(fā)生電路如圖5-17a5-17a所示。所示。3 3正弦波振蕩電路主要有正弦波振蕩電路主要有RCRC振蕩電路和振蕩電路和LCLC振蕩電路兩種。振蕩電路兩種。RCRC振蕩電路主要用于中低頻場(chǎng)合，振蕩電路主要用于中低頻場(chǎng)合，LCLC振蕩電路主要用于高振蕩電路主要用于高頻場(chǎng)合。頻場(chǎng)合。1 1正弦波振蕩的條件：正弦波振蕩的條件： AF=1 AF=1 （振幅條件）（振幅條件） （相位條件）（相位條件）n2FA2.2.正弦波振蕩電路由放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅正弦波振蕩電路由放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)構(gòu)成。環(huán)節(jié)構(gòu)成。1. 1. 內(nèi)容小結(jié)內(nèi)容小結(jié)例例1 1：試判斷以下各圖所示是否滿足自激振蕩的相位條件。：試判斷以下各圖所示是否滿足自激振蕩的相位條件。例題及課后習(xí)題例題及課后習(xí)題不滿足不滿足不滿足不滿足（+）（+）（）（+）（）VRReb1ccLCCeC2RcC1Rb2滿足滿足V21CCL+A+RRuo1Rf（ +）（ +）（ -）滿足滿足例例2:2:R R=1k=1k ，C C=0.1=0.1 F F，R R1 1=10k=1