第9章波形發(fā)生電路和集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用

1、9.1 9.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路第第9 9章波形發(fā)生電路和集成運(yùn)放的非線性應(yīng)章波形發(fā)生電路和集成運(yùn)放的非線性應(yīng)用用9.2 9.2 電壓比較電路電壓比較電路9.3 9.3 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路1作業(yè)作業(yè)：作業(yè)： 9-5，9-19， 9-22，9-24自測(cè)：自測(cè)：9-4， 9-6，9-7，9-9， 9-10，9-232本章的重點(diǎn)：本章的重點(diǎn)： 正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件的判斷。正弦波振蕩電路的組成及振蕩條件的判斷。 橋式橋式RC正弦波振蕩電路的組成和工作原理。正弦波振蕩電路的組成和工作原理。 LC正弦波振蕩電路的組成和工作原理。正弦波振蕩電路的組成和工作原理。 比較器電

2、壓傳輸特性的分析方法。比較器電壓傳輸特性的分析方法。 矩形波、三角波、鋸齒波振蕩電路的波形分析。矩形波、三角波、鋸齒波振蕩電路的波形分析。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)3 本章所講述的電路具有一定的綜合性，既含本章所講述的電路具有一定的綜合性，既含有集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的積分運(yùn)算電路，又含有集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的積分運(yùn)算電路，又含有集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的滯回比較器，因而有集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)的滯回比較器，因而給學(xué)習(xí)帶來一定的困難。給學(xué)習(xí)帶來一定的困難。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)49.1 9.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路第第9 9章章 9.19.19. 1. 1 概述概述 由第由第7 7章可知，負(fù)反饋放

3、大電路在一定的條件章可知，負(fù)反饋放大電路在一定的條件下可能產(chǎn)生自激振蕩，使放大電路不能正常工作。下可能產(chǎn)生自激振蕩，使放大電路不能正常工作。所謂所謂自激振蕩自激振蕩是指：即使放大電路的輸入端不加是指：即使放大電路的輸入端不加信號(hào)，它的輸出端也會(huì)出現(xiàn)某一頻率和幅度的波信號(hào)，它的輸出端也會(huì)出現(xiàn)某一頻率和幅度的波形。也就是說，形。也就是說，在這個(gè)頻率點(diǎn)上，負(fù)反饋電路已在這個(gè)頻率點(diǎn)上，負(fù)反饋電路已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎答佌答侂娐?。電路?5第第9 9章章 9.19.1 正弦波發(fā)生電路的正弦波發(fā)生電路的框圖如圖框圖如圖9 91 1所示。所示。 圖圖9 91 1 正弦波發(fā)生電路的框圖正弦波發(fā)生電路的框圖是

4、電路的輸入信號(hào)是電路的輸入信號(hào) iX是電路的凈輸入信號(hào)是電路的凈輸入信號(hào) idX是電路的反饋信號(hào)是電路的反饋信號(hào) fX是電路的輸出信號(hào)是電路的輸出信號(hào) oX在正弦波發(fā)生電路中，人為地接成正反饋。在正弦波發(fā)生電路中，人為地接成正反饋。 6第第9 9章章 9.19.1正弦波發(fā)生電路的框圖正弦波發(fā)生電路的框圖1AF fidXXididAFXX正弦波發(fā)生電路中能維持正弦波發(fā)生電路中能維持等幅自激振蕩的平衡條件等幅自激振蕩的平衡條件79.1.1 概述幅值條件幅值條件和和相位條件相位條件: :為整數(shù)nnAFFA2189.1.1 9.1.1 概述概述1.1.正反饋（相位條件）：正反饋（相位條件）： 2. 2

5、. 起振的幅值條件起振的幅值條件： nFAAF21AF92.2.正弦波發(fā)生電路的組成部分正弦波發(fā)生電路的組成部分 正弦波發(fā)生電路一般由以下四個(gè)基本部分組成：正弦波發(fā)生電路一般由以下四個(gè)基本部分組成：1) 1) 放大電路；放大電路；2) 2) 引入正反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)；引入正反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)；3) 3) 選頻網(wǎng)絡(luò)；選頻網(wǎng)絡(luò)；4) 4) 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。在很多正弦波發(fā)生電路中，正反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻在很多正弦波發(fā)生電路中，正反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。103.3.正弦波發(fā)生電路的分析方法正弦波發(fā)生電路的分析方法（1 1）分析電路的）分析電路的組成組成是否包含放大、反饋、選

6、是否包含放大、反饋、選頻和穩(wěn)幅等基本環(huán)節(jié)；頻和穩(wěn)幅等基本環(huán)節(jié)；（2 2）分析）分析放大電路放大電路能否正常工作，是否有合能否正常工作，是否有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)且動(dòng)態(tài)信號(hào)是否能夠輸入、輸適的靜態(tài)工作點(diǎn)且動(dòng)態(tài)信號(hào)是否能夠輸入、輸出和放大；出和放大；11（3 3）檢查電路能否滿足自激條件；）檢查電路能否滿足自激條件； 1 1） 關(guān)鍵在于檢查關(guān)鍵在于檢查相位平衡條件，相位平衡條件，采用瞬時(shí)極采用瞬時(shí)極性法進(jìn)行判斷性法進(jìn)行判斷。 2 2） 檢查幅值平衡條件。檢查幅值平衡條件。 （4 4）估算振蕩頻率）估算振蕩頻率 （ ），它取決于選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。），它取決于選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。0f0121 1） RCRC正弦波發(fā)

7、生電路正弦波發(fā)生電路2 2） LCLC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路3 3）石英正弦波發(fā)生電路）石英正弦波發(fā)生電路 RCRC正弦波發(fā)生電路振蕩頻率較低，一般在正弦波發(fā)生電路振蕩頻率較低，一般在1MHz1MHz以下；以下；LCLC正弦波發(fā)生電路的振蕩頻率都在正弦波發(fā)生電路的振蕩頻率都在1MHz1MHz以上；以上； 石英晶體正弦波發(fā)生電路也可等效為石英晶體正弦波發(fā)生電路也可等效為LCLC正弦波發(fā)生電正弦波發(fā)生電路，其特點(diǎn)是振蕩頻率十分穩(wěn)定。路，其特點(diǎn)是振蕩頻率十分穩(wěn)定。 正弦波發(fā)生電路分類正弦波發(fā)生電路分類139.1.2 RC9.1.2 RC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路 根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不

8、同，RCRC正弦波發(fā)生電路又可分正弦波發(fā)生電路又可分為為RCRC串串/ /并聯(lián)電路式（橋式）、移相式和雙并聯(lián)電路式（橋式）、移相式和雙T T電電路式等類型，最常見的是路式等類型，最常見的是RCRC串串/ /并聯(lián)電路式。并聯(lián)電路式。 1 1RCRC串串/ /并聯(lián)電路的選頻特性并聯(lián)電路的選頻特性 RCRC串聯(lián)、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既是反饋串聯(lián)、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既是反饋網(wǎng)絡(luò)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。 14)1()1 (112212112CRCRjRRCCUUofF 通常取通常取 ， ，有，有 RRR21CCC21)(3100jFRC100電路的特征角頻率電路的特征角頻率電路輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為電路輸出電壓與

9、輸入電壓的關(guān)系為15200)(91F相頻特性為：相頻特性為： 3)(00arctgF)(3100jFF的幅頻特性為的幅頻特性為16RCRC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性 時(shí)，時(shí)， 0 0FRC10F F幅值最大，其幅值最大，其值為值為1/3 1/3 200)(91F3)(00arctgF172 2 RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路（1 1）電路組成）電路組成 利用利用RCRC串、并聯(lián)電路和串、并聯(lián)電路和同相比例運(yùn)算電路可構(gòu)成同相比例運(yùn)算電路可構(gòu)成RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路。 RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路 圖中集成運(yùn)放和電阻圖中集成運(yùn)放和電

10、阻RF、R構(gòu)成同相比例構(gòu)成同相比例放大電路放大電路。 18RC橋式橋式192 2 RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路 RC RC串、并聯(lián)電路為集成串、并聯(lián)電路為集成運(yùn)放引入了另一個(gè)反饋，運(yùn)放引入了另一個(gè)反饋，這個(gè)電路這個(gè)電路既是選頻網(wǎng)絡(luò)又既是選頻網(wǎng)絡(luò)又是反饋網(wǎng)絡(luò)是反饋網(wǎng)絡(luò)。 202 2 RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路（2 2）振蕩條件和起振條件）振蕩條件和起振條件1) 1) 產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件 端引入端引入正反饋正反饋。 )(fU（利用瞬時(shí)極性法分析）（利用瞬時(shí)極性法分析）所以電路滿足產(chǎn)生振蕩的相位平

11、衡條件。所以電路滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。 212 2 RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路2 2 產(chǎn)生振蕩的起振條件和幅產(chǎn)生振蕩的起振條件和幅值平衡條件值平衡條件同相比例電路電同相比例電路電壓增益為：壓增益為： 1RRAFu已知當(dāng)已知當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 。 031F起振條件為起振條件為 1AF2RRF222 2 RCRC橋式正弦波發(fā)生電路橋式正弦波發(fā)生電路（3 3）振蕩的穩(wěn)幅和穩(wěn)頻）振蕩的穩(wěn)幅和穩(wěn)頻1) 1) 振蕩幅值的穩(wěn)定振蕩幅值的穩(wěn)定 對(duì)于實(shí)際的正弦波發(fā)生電路，電源電壓、溫度、對(duì)于實(shí)際的正弦波發(fā)生電路，電源電壓、溫度、濕度等外界因素的變化將導(dǎo)致晶體管和電路元件濕度等外界因素的變化將導(dǎo)

12、致晶體管和電路元件參數(shù)發(fā)生改變，從而破壞維持振蕩的幅值平衡條參數(shù)發(fā)生改變，從而破壞維持振蕩的幅值平衡條件件AF =1。為了穩(wěn)定輸出電壓的幅值，可以在放。為了穩(wěn)定輸出電壓的幅值，可以在放大電路的負(fù)反饋回路中采用非線性元件來自動(dòng)調(diào)大電路的負(fù)反饋回路中采用非線性元件來自動(dòng)調(diào)整反饋的強(qiáng)弱。如溫控電阻。整反饋的強(qiáng)弱。如溫控電阻。23溫控電阻溫控電阻n采用采用負(fù)溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的熱敏電阻RF當(dāng)輸出電壓當(dāng)輸出電壓UO增大時(shí)，增大時(shí)，RF上功耗增大，溫度上升，上功耗增大，溫度上升，阻值減小。阻值減小。Auf減小，使得減小，使得UO減小。減小。n也可選也可選正溫度系數(shù)正溫度系數(shù)的的R 。同相比例電路

13、電同相比例電路電壓增益為：壓增益為： 1RRAFu24n2) 2) 振蕩頻率的穩(wěn)定振蕩頻率的穩(wěn)定n3 3）振蕩頻率的計(jì)算振蕩頻率的計(jì)算25012fRC3 3RCRC移相式正弦波發(fā)生電路移相式正弦波發(fā)生電路（1 1）電路組成和振蕩條件的實(shí)現(xiàn)）電路組成和振蕩條件的實(shí)現(xiàn)集成運(yùn)放電壓并聯(lián)負(fù)反饋：相移集成運(yùn)放電壓并聯(lián)負(fù)反饋：相移180度度。 180A 若要滿足式相位平衡條件，反若要滿足式相位平衡條件，反饋網(wǎng)絡(luò)正弦電壓再移相饋網(wǎng)絡(luò)正弦電壓再移相180180 ，使，使0FA263 3RCRC移相式正弦波發(fā)生電路移相式正弦波發(fā)生電路 由于一節(jié)由于一節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)可以移相移相網(wǎng)絡(luò)可以移相090必須有必須有三節(jié)或

14、者三節(jié)三節(jié)或者三節(jié)以上以上的移相電路。的移相電路。RC移相式正弦波電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，移相式正弦波電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但頻率調(diào)節(jié)比較困難，輸出波但頻率調(diào)節(jié)比較困難，輸出波形幅值不夠穩(wěn)定。形幅值不夠穩(wěn)定。279.1.3 LC9.1.3 LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路 LC LC正弦波發(fā)生電路通常用于產(chǎn)生高頻正弦波發(fā)生電路通常用于產(chǎn)生高頻(1MHz)(1MHz)正弦信號(hào)。正弦信號(hào)。LCLC正弦波發(fā)生電路的選頻正弦波發(fā)生電路的選頻網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)采用可調(diào)諧的可調(diào)諧的LCLC回路回路。289.1.3 LC9.1.3 LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路 1 1LCLC諧振回路的選頻特性諧振回路的選頻特性 LCLC正弦波

15、發(fā)生電路中的正弦波發(fā)生電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)大多采用選頻網(wǎng)絡(luò)大多采用LCLC并聯(lián)諧并聯(lián)諧振回路振回路。 可以推算出，電路的可以推算出，電路的諧振諧振頻率頻率為：為： CLp10299.1.3 LC9.1.3 LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路 采用采用LCLC并聯(lián)諧振回路的并聯(lián)諧振回路的LCLC正弦波發(fā)生電路通正弦波發(fā)生電路通?？煞譃槌？煞譃樽儔浩黢詈鲜胶妥儔浩黢詈鲜胶蚅CLC三點(diǎn)式三點(diǎn)式兩大類。兩大類。 2 2變壓器耦合式變壓器耦合式LCLC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路 根據(jù)根據(jù)LCLC回路的端點(diǎn)接到三極管電極的不同方回路的端點(diǎn)接到三極管電極的不同方式，變壓器耦合式，變壓器耦合LCLC正弦波發(fā)生電路

16、可分為正弦波發(fā)生電路可分為集電極集電極調(diào)諧、發(fā)射極調(diào)諧和基極調(diào)諧調(diào)諧、發(fā)射極調(diào)諧和基極調(diào)諧三種類型。三種類型。 30 （1 1）共射集電極調(diào)諧型變壓器耦合）共射集電極調(diào)諧型變壓器耦合 LCLC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路判斷電路是否能夠產(chǎn)生正弦波振蕩。判斷電路是否能夠產(chǎn)生正弦波振蕩。1) 1) 組成：組成：電路包含共射放電路包含共射放大、反饋網(wǎng)絡(luò)、大、反饋網(wǎng)絡(luò)、LCLC選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（利用三極管的和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（利用三極管的非線性實(shí)現(xiàn)）四個(gè)部分。非線性實(shí)現(xiàn)）四個(gè)部分。 2)2)放大電路：放大電路：是典型的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路，交流信是典型的工作點(diǎn)穩(wěn)定電路，交流信號(hào)能夠輸入、輸出和放大。號(hào)能夠

17、輸入、輸出和放大。 31 （1）共射集電極調(diào)諧型變壓器耦合）共射集電極調(diào)諧型變壓器耦合LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路4) 4) 對(duì)于幅值平衡條件，一般情況下只要合理選擇對(duì)于幅值平衡條件，一般情況下只要合理選擇變壓器原、副邊線圈的匝數(shù)和其他電路參數(shù)，就很變壓器原、副邊線圈的匝數(shù)和其他電路參數(shù)，就很容易得到滿足。容易得到滿足。 3) 3) 滿足產(chǎn)生振蕩的相位滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。平衡條件。 (+)(-)各端相各端相位關(guān)系位關(guān)系如何？如何？同名端同相，異名端反相(+)(+)32（2）共基發(fā)射極調(diào)諧型變壓器耦合）共基發(fā)射極調(diào)諧型變壓器耦合 LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路1) 1) 振蕩電路的

18、組成。振蕩電路的組成。 圖圖 9 99 92 2）放大電路能否正）放大電路能否正常放大判斷。常放大判斷。 3 3）相位平衡條件判斷。）相位平衡條件判斷。 33(+)(+)(+)若若(1)/(3)(1)/(3)交流接地，則交流接地，則(2)(2)與與(3)/(1)(3)/(1)同相；同相；若若(2)(2)交流接地，則交流接地，則(1)(1)與與(3)(3)反相。反相。(+)(+)(+)(+)34 （3）共射基極調(diào)諧型變壓器耦合）共射基極調(diào)諧型變壓器耦合 LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路1) 1) 振蕩電路的組成。振蕩電路的組成。 2 2）放大電路能否正）放大電路能否正常放大判斷。常放大判斷。 3

19、 3）相位平衡條件判斷。）相位平衡條件判斷。 (+)(-)(+)(+)353. LC三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路 將并聯(lián)將并聯(lián)LCLC回路中的電容回路中的電容C C或者電感或者電感L L一分為二一分為二（或設(shè)置中間抽頭），（或設(shè)置中間抽頭），LCLC回路就有三個(gè)端點(diǎn)?；芈肪陀腥齻€(gè)端點(diǎn)。 把這三個(gè)端點(diǎn)與三極管（或者集成運(yùn)放）相把這三個(gè)端點(diǎn)與三極管（或者集成運(yùn)放）相連，就形成了連，就形成了LCLC三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路。這種電三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路。這種電路又可以分為路又可以分為電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式兩類。電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式兩類。 36（1）電感三點(diǎn)式）電感三點(diǎn)式LC正弦波發(fā)生電路正弦

20、波發(fā)生電路NPNNPN型雙極型晶體管和型雙極型晶體管和集電極調(diào)諧型集電極調(diào)諧型LCLC并聯(lián)，并聯(lián)，可變電容器用于調(diào)節(jié)可變電容器用于調(diào)節(jié)LCLC振蕩頻率。振蕩頻率。37（1）電感三點(diǎn)式）電感三點(diǎn)式LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路相位平衡條件判斷。相位平衡條件判斷。(+)(+)(+)38（2）電容三點(diǎn)式）電容三點(diǎn)式LC正弦波發(fā)生電路正弦波發(fā)生電路 電容三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式LCLC正弦波正弦波振蕩電路如圖所示。振蕩電路如圖所示。 如果選擇合適的如果選擇合適的 和和 的比值，電路能滿足的比值，電路能滿足起振的幅值條件。通常起振的幅值條件。通常 和和 比值選為比值選為0.010.010.50.5左右。左右。

21、 2C1C2C1C(+)(-)(+)39例例9-1 9-1 三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路如圖所示。三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路如圖所示。 電容三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路，選頻網(wǎng)絡(luò)為并聯(lián)電容三點(diǎn)式正弦波發(fā)生電路，選頻網(wǎng)絡(luò)為并聯(lián)LC諧諧振回路，放大電路為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源電路。振回路，放大電路為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管組成的共源電路。(+)(-)(+)40習(xí)題：習(xí)題：9-10判斷圖示電路能否振蕩，若不能則進(jìn)行改正圖。要求判斷圖示電路能否振蕩，若不能則進(jìn)行改正圖。要求不能改變放大電路的基本接法（共射、共基、共集）。不能改變放大電路的基本接法（共射、共基、共集）。不能。不能。加集電極電阻加集電極電阻Rc及放大電路及放大電路輸入端的

22、耦合輸入端的耦合電容。電容。 41不能。不能。變壓器副邊與放大電路之間加耦合電容，改同名端。變壓器副邊與放大電路之間加耦合電容，改同名端。 42439.1.4 石英晶體振蕩電路石英晶體振蕩電路 石英晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度，適用石英晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度，適用于于頻率穩(wěn)定性要求高頻率穩(wěn)定性要求高的電路。的電路。 通常通常RCRC正弦波發(fā)生電路不難獲得正弦波發(fā)生電路不難獲得0.1%0.1%的穩(wěn)定度，的穩(wěn)定度，適用于袖珍計(jì)算器中多位數(shù)字顯示（適用于袖珍計(jì)算器中多位數(shù)字顯示（1kHz1kHz）；）；LCLC正弦正弦波發(fā)生電路的穩(wěn)定度在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到波發(fā)生電路的穩(wěn)定度在相當(dāng)長

23、的時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到0.01%0.01%，能滿足無線電接收機(jī)和電視機(jī)的要求。，能滿足無線電接收機(jī)和電視機(jī)的要求。 如果要求頻率穩(wěn)定度如果要求頻率穩(wěn)定度高于高于1010-5-5的數(shù)量級(jí)，就必須的數(shù)量級(jí)，就必須采用石英晶體振蕩電路。采用石英晶體振蕩電路。 449.1.4 石英晶體振蕩電路石英晶體振蕩電路1 1石英諧振器的電特性石英諧振器的電特性 石英諧振器是利用石英晶石英諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的諧振體的壓電效應(yīng)而制成的諧振器件。器件。 石英晶體的固有頻率，也石英晶體的固有頻率，也叫叫“諧振頻率諧振頻率”。452晶體振蕩電路晶體振蕩電路 圖圖 9161）并聯(lián)型晶體振蕩電路）并聯(lián)型晶體振蕩電

24、路 462) 串聯(lián)型晶體振蕩電路串聯(lián)型晶體振蕩電路 晶振相當(dāng)于一個(gè)純電阻，它接在電路的反饋網(wǎng)絡(luò)晶振相當(dāng)于一個(gè)純電阻，它接在電路的反饋網(wǎng)絡(luò)中，構(gòu)成正反饋，以滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。中，構(gòu)成正反饋，以滿足產(chǎn)生振蕩的相位平衡條件。 同時(shí)，它又是選頻網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，它又是選頻網(wǎng)絡(luò)。479.2 電壓比較電路電壓比較電路 電壓比較電路的功能是比較兩個(gè)電壓（如輸入電壓比較電路的功能是比較兩個(gè)電壓（如輸入電壓和參考電壓）的大小，并用輸出的高、低電平電壓和參考電壓）的大小，并用輸出的高、低電平表示比較結(jié)果。電壓比較電路在測(cè)量、控制以及波表示比較結(jié)果。電壓比較電路在測(cè)量、控制以及波形發(fā)生等許多方面有著廣泛的應(yīng)用。

25、形發(fā)生等許多方面有著廣泛的應(yīng)用。集成運(yùn)放的非線性特性：電壓比較器集成運(yùn)放的非線性特性：電壓比較器 它的種類很多，如它的種類很多，如單門限比較電路單門限比較電路，滯回比較電路滯回比較電路以及以及窗口比較電路窗口比較電路等等。等等。 489.2.1 單門限電壓比較電路單門限電壓比較電路當(dāng)當(dāng)輸入電壓輸入電壓uI 略小于略小于uR時(shí)時(shí)，由于運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)，由于運(yùn)放處于開環(huán)狀態(tài)，輸出電壓將達(dá)到正的最大輸出電壓將達(dá)到正的最大值值+UOM。 當(dāng)當(dāng)輸入電壓略大于輸入電壓略大于uR時(shí)時(shí)，輸出電壓將達(dá)到負(fù)，輸出電壓將達(dá)到負(fù)的最大值的最大值-UOM 。 +UOM 和和-UOM 分別為集成運(yùn)放飽和時(shí)的正負(fù)分別為集成

26、運(yùn)放飽和時(shí)的正負(fù)向輸出電壓值。向輸出電壓值。 49當(dāng)當(dāng)uR=0時(shí)的電壓時(shí)的電壓傳輸特性曲線傳輸特性曲線輸出電壓在正負(fù)最大值之間進(jìn)行跳變輸出電壓在正負(fù)最大值之間進(jìn)行跳變509.2.1 單門限電壓比較電路單門限電壓比較電路 “閾值電壓閾值電壓”（也叫（也叫“門限電壓門限電壓”）UTH : 輸出電壓發(fā)生跳變時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓。輸出電壓發(fā)生跳變時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓。 UTH是根據(jù)是根據(jù)臨界條件臨界條件u-=u+ 得到的。得到的。 51閾值電壓閾值電壓UTH=0的比較電路叫的比較電路叫“過零比較電路過零比較電路” 。圖圖 919529.2.1 單門限電單門限電壓比較電路壓比較電路閾值電壓閾值電壓 RTHUU

27、單門限電壓比較電路也可采用單門限電壓比較電路也可采用同相輸入接法。此時(shí)的電壓傳輸同相輸入接法。此時(shí)的電壓傳輸特性會(huì)怎樣？特性會(huì)怎樣？539.2.1 單門限電壓比較電路單門限電壓比較電路 在實(shí)際的比較電路中，在實(shí)際的比較電路中，為了防止輸入電壓過大，為了防止輸入電壓過大，損壞集成運(yùn)放輸入級(jí)的晶損壞集成運(yùn)放輸入級(jí)的晶體管，常在運(yùn)放輸入端接體管，常在運(yùn)放輸入端接入二極管限幅電路，雙向入二極管限幅電路，雙向限制運(yùn)放的輸入電壓，如限制運(yùn)放的輸入電壓，如圖所示。圖所示。 輸入限幅保護(hù)的過零比較電路輸入限幅保護(hù)的過零比較電路549.2.1 單門限電壓比較電路單門限電壓比較電路 為了滿足負(fù)載的需要，為了滿足負(fù)

28、載的需要，常在集成運(yùn)放的輸出端加常在集成運(yùn)放的輸出端加穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲得合適的得合適的U UOHOH和和U UOLOL。 輸出電壓值等于穩(wěn)壓管輸出電壓值等于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓值 U UZ Z。 在理想的情況下，輸出在理想的情況下，輸出電壓跳變是在瞬間完成的。電壓跳變是在瞬間完成的。 55例例9-2 電路如圖所示，設(shè)穩(wěn)壓管電路如圖所示，設(shè)穩(wěn)壓管VS 的穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓值UZ為為 6V。求閾值電壓。求閾值電壓 ，并畫出電路的電壓傳輸特性，并畫出電路的電壓傳輸特性。 解解: :電路為非過零單門限電壓比較電路，輸出電路為非過零單門限電壓比較電路，輸出電壓發(fā)生跳變的條件是電壓發(fā)

29、生跳變的條件是: :0uu56012RuRuIR此時(shí)有此時(shí)有: :因而有因而有: :THRIUURRu210uu57當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 。此時(shí)此時(shí) ， 為高電為高電平，平， ；當(dāng)；當(dāng)時(shí)，時(shí)， ， 為低電為低電平，平， 。THIUu 0u uuOuZOUuTHIUu0uOuZOUu例例9-258補(bǔ)充例題補(bǔ)充例題若若R R1 1=R=R2 2=5K=5K ，U UREFREF=2V=2V，穩(wěn)壓管輸出為穩(wěn)壓管輸出為 5V,5V,要求畫要求畫出電壓波形。出電壓波形。59由輸入波形由輸入波形畫輸出波形：畫輸出波形：1.1. 確定閾值電壓確定閾值電壓。2.2. 確定輸出的初始電平（確定輸出的初始電平（+ +U

30、 UOMOM還是還是-U-UOMOM）。3.3. 畫波形（過閾值電壓進(jìn)行跳變，滯回電壓比較畫波形（過閾值電壓進(jìn)行跳變，滯回電壓比較器會(huì)有些不同）器會(huì)有些不同）60若若R1=R2=5K ，UREF=2V，穩(wěn)壓管輸出為，穩(wěn)壓管輸出為 5V 。2THREF1RUU2 VR 1.1. 確定閾值電壓。確定閾值電壓。612. 2. 確定輸出的初始電平（確定輸出的初始電平（+U+UOMOM還是還是-U-UOMOM）。UI+uo= UOH；時(shí)，時(shí)，u- -u +uo時(shí)，時(shí)，= UOL。u- -u =+轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件：839.2.4 集成電壓比較器集成電壓比較器 由于電壓比較電路可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成高低由于電壓

31、比較電路可將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成高低電平信號(hào)，因此，電平信號(hào)，因此，電壓比較電路可用為模擬電電壓比較電路可用為模擬電路和數(shù)字電路的接口電路。路和數(shù)字電路的接口電路。 上述的電壓比較電路輸出電平在最大正負(fù)輸出上述的電壓比較電路輸出電平在最大正負(fù)輸出電壓之間跳變，如果要把它和數(shù)字電路相連，還電壓之間跳變，如果要把它和數(shù)字電路相連，還必須有附加電路。為了可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)字電路，必須有附加電路。為了可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)字電路，生產(chǎn)了生產(chǎn)了專用的集成電壓比較器專用的集成電壓比較器。 849.2.4 集成電壓比較器集成電壓比較器 按一個(gè)集成器件中所含比較器的數(shù)目，按一個(gè)集成器件中所含比較器的數(shù)目，分為單電壓、雙電壓、四

32、電壓比較器；分為單電壓、雙電壓、四電壓比較器； 按信號(hào)傳輸速度，可分高速、中速比較按信號(hào)傳輸速度，可分高速、中速比較器；器； 按性能指標(biāo)，可分為精密比較器和高精按性能指標(biāo)，可分為精密比較器和高精度比較器等。度比較器等。 859.2.4 集成電壓比較器集成電壓比較器 圖圖9 92727為集電極開路的雙電壓比較器為集電極開路的雙電壓比較器LM119LM119。兩個(gè)輸出端并聯(lián)構(gòu)成了兩個(gè)輸出端并聯(lián)構(gòu)成了“窗口比較電路窗口比較電路”。 圖圖 9 92727869.3 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路 除了正弦波外，常用的還有除了正弦波外，常用的還有矩形波、三角波、矩形波、三角波、鋸齒波、尖頂波和階梯波鋸

33、齒波、尖頂波和階梯波等非正弦波。等非正弦波。 非正弦波發(fā)生電路的基本組成環(huán)節(jié)是：非正弦波發(fā)生電路的基本組成環(huán)節(jié)是：電壓比電壓比較電路、反饋環(huán)節(jié)和延遲環(huán)節(jié)較電路、反饋環(huán)節(jié)和延遲環(huán)節(jié)，其中，其中比較電路比較電路是關(guān)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鍵環(huán)節(jié)。 879.3 非正弦波發(fā)生電路非正弦波發(fā)生電路 通過前面的分析可知，電壓比較電路的輸出只有高通過前面的分析可知，電壓比較電路的輸出只有高低兩種電平。如果在電壓比較電路的基礎(chǔ)上加上延遲低兩種電平。如果在電壓比較電路的基礎(chǔ)上加上延遲和反饋環(huán)節(jié)，保證在一定的延遲時(shí)間后，比較電路的和反饋環(huán)節(jié)，保證在一定的延遲時(shí)間后，比較電路的輸出就會(huì)發(fā)生周期性跳變，從而產(chǎn)生振蕩。輸出就會(huì)發(fā)生

34、周期性跳變，從而產(chǎn)生振蕩。881.1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理方波發(fā)生電路的組成和工作原理 方波發(fā)生電路是由方波發(fā)生電路是由滯回電壓比較電路和滯回電壓比較電路和RCRC電路電路組成的。組成的。 R1和和C組成組成“有延遲的反有延遲的反饋網(wǎng)絡(luò)饋網(wǎng)絡(luò)”，電容，電容C兩端的電壓兩端的電壓uC 就是反饋電壓；穩(wěn)壓管構(gòu)就是反饋電壓；穩(wěn)壓管構(gòu)成輸出限幅電路；成輸出限幅電路；R4為限流為限流電阻。電阻。 9.3.1 矩形波發(fā)生電路矩形波發(fā)生電路89設(shè)設(shè) 輸出電壓為：輸出電壓為： 0tZOUu0Cu，則，則)(322ZURRRu 通過通過 向電容向電容 充電，充電，一旦一旦 上升到略大于上升到略大于 時(shí)，

35、時(shí)，輸出電壓輸出電壓 迅速地由迅速地由 跳跳變到變到 。集成運(yùn)放同相端。集成運(yùn)放同相端電壓也隨之變?yōu)椋弘妷阂搽S之變?yōu)椋?RCOuuuOuZUZU)(322ZURRRu1.1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理方波發(fā)生電路的組成和工作原理90 此時(shí)，電容此時(shí)，電容 通過電阻通過電阻 放電，電容兩端電壓逐放電，電容兩端電壓逐漸下降。當(dāng)漸下降。當(dāng) 下降到略小下降到略小于于 時(shí)，內(nèi)部正反饋又產(chǎn)時(shí)，內(nèi)部正反饋又產(chǎn)生作用，輸出電壓迅速地生作用，輸出電壓迅速地由由 跳變到跳變到 。如此周如此周而復(fù)始，在輸出端將產(chǎn)生而復(fù)始，在輸出端將產(chǎn)生周期信號(hào)。周期信號(hào)。 1RCuuZUZU1.1.方波發(fā)生電路的組成和工作原理方

36、波發(fā)生電路的組成和工作原理91 由于電路中電容正向由于電路中電容正向充電和反向放電的時(shí)間常充電和反向放電的時(shí)間常數(shù)均為數(shù)均為 , ,而且充放電的而且充放電的電壓幅值也相等，所以輸電壓幅值也相等，所以輸出為出為方波信號(hào)方波信號(hào)。輸出電壓。輸出電壓和電容電壓的波形如圖所和電容電壓的波形如圖所示。示。 CR1圖圖 9 93030922方波周期的確定方波周期的確定 方波周期可以由電容充放電規(guī)方波周期可以由電容充放電規(guī)律和波形發(fā)生器的工作原理得到。律和波形發(fā)生器的工作原理得到。電容兩端電壓的變化規(guī)律為：電容兩端電壓的變化規(guī)律為： tCCCCeUUUtu)()0()()()()0(322ZCURRRUZC

37、UU)(CR1選取圖選取圖 9 930 30 的為的為 起點(diǎn)，有：起點(diǎn)，有：1t223( )()CZRutURR93可以得到方波的周期為：可以得到方波的周期為：)21 (2321RRnCRT改變改變R1和和C或者改變或者改變R2/R3均能達(dá)均能達(dá)到調(diào)節(jié)方波周期或者頻率的目的，到調(diào)節(jié)方波周期或者頻率的目的，而改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值則可以改而改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值則可以改變輸出電壓幅值。變輸出電壓幅值。ccccU ( )U (0)TnU ( )U (t) 942.矩形波發(fā)生電路矩形波發(fā)生電路 此圖與方波發(fā)生電此圖與方波發(fā)生電路的區(qū)別僅僅在于電路的區(qū)別僅僅在于電容充、放電回路不同。容充、放電回路不同。95

38、如果忽略二極管如果忽略二極管VD1VD1和和VD2VD2的的導(dǎo)通管壓降，則電容充電時(shí)間常導(dǎo)通管壓降，則電容充電時(shí)間常數(shù)為數(shù)為RCRC，放電時(shí)間常數(shù)為，放電時(shí)間常數(shù)為R RC C。 輸出電壓處于高電平（即電容充電）的時(shí)間為：輸出電壓處于高電平（即電容充電）的時(shí)間為： )21 (321RRnRCT 輸出電壓處于低電平（即電容放電）的時(shí)間為：輸出電壓處于低電平（即電容放電）的時(shí)間為：)21 (322RRnCRT)21 ()(32RRnCRRT周期：周期：962.矩形波發(fā)生電路矩形波發(fā)生電路 如果如果 ，則，則 ，此時(shí)輸出電壓和電容兩端電壓此時(shí)輸出電壓和電容兩端電壓的波形如圖的波形如圖9 931b31

39、b）所示。可）所示?？芍敵霾ㄐ蔚闹芷谥?，輸出波形的周期 ，占空比為占空比為 CRRC21TT 21TTTRRRRRTTD111 可見，改變可見，改變 即可以改變即可以改變占空比，所示電路叫做占空比，所示電路叫做“占空占空比可調(diào)比可調(diào)”的矩形波發(fā)生電路。的矩形波發(fā)生電路。 RR979.3.2 三角波發(fā)生電路三角波發(fā)生電路1 1電路組成和工作原理電路組成和工作原理集成運(yùn)放集成運(yùn)放A1為同相輸入的為同相輸入的滯回電壓比較電路滯回電壓比較電路，集成運(yùn)放集成運(yùn)放A2為為積分電路積分電路。 圖圖 9 9323298n對(duì)于多個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的電路，應(yīng)先分析每個(gè)運(yùn)放對(duì)于多個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的電路，應(yīng)先分析每個(gè)運(yùn)

40、放的輸入輸出函數(shù)關(guān)系及實(shí)現(xiàn)的基本功能，然后再分的輸入輸出函數(shù)關(guān)系及實(shí)現(xiàn)的基本功能，然后再分析整個(gè)電路的功能。析整個(gè)電路的功能。n此電路，應(yīng)重點(diǎn)分析積分電路的輸出如何使電壓比此電路，應(yīng)重點(diǎn)分析積分電路的輸出如何使電壓比較電路的輸出電平發(fā)生跳變。較電路的輸出電平發(fā)生跳變。991電路組成和工作原理電路組成和工作原理 假定電壓比較假定電壓比較電路初始輸出電電路初始輸出電壓為壓為 ，經(jīng)經(jīng) 分壓后的分壓后的向電容充電，向電容充電， 線性下降，從而線性下降，從而使的同相端電壓使的同相端電壓ZOUu1RP2Ou2122211RRRuRRRUuOZ也下降。也下降。當(dāng)使當(dāng)使 略小于略小于 (=0)(=0)時(shí)，時(shí)，

41、 從從 跳變到跳變到 。 隨之變?yōu)殡S之變?yōu)?: : uu1OuZUZUuu2122211RRRuRRRUuOZ1001電路組成和工作原理電路組成和工作原理 經(jīng)經(jīng) 使電使電容放電，容放電， 線性線性上升，從而使同上升，從而使同相端電壓相端電壓 也上也上升。升。當(dāng)使當(dāng)使 略略大于大于 時(shí)，時(shí)， 從從 跳到跳到 。 1OuRP2OuZUuuu1OuZU 如此周而復(fù)如此周而復(fù)始，就產(chǎn)生了始，就產(chǎn)生了振蕩。振蕩。 由下式可得滯回比較電路的兩由下式可得滯回比較電路的兩個(gè)閾值電壓個(gè)閾值電壓 02122211RRRuRRRUuOZZTHOURRUu2121011電路組成和工作原理電路組成和工作原理 由于電容的

42、充放電時(shí)間由于電容的充放電時(shí)間常數(shù)相同，幅值變化相同，常數(shù)相同，幅值變化相同，因而因而A A1 1輸出為方波，輸出為方波，A A2 2的的波形為三角波。波形為三角波。 ZTHOURRUu2121022 2周期的確定周期的確定當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， ，而，而 。有有1tt ZOUu1ZOInURPRuu/512)4)(1)()(1(42112122422TnUCRURRtuttuCRtuZZOIO（）2144RRnCRT 周期周期1032 2周期的確定周期的確定 上式說明，改變上式說明，改變n 、R4 、C和和 R1/R2 的值，可的值，可以以改變?nèi)遣ǖ闹芷诨蝾l率改變?nèi)遣ǖ闹芷诨蝾l率，改變，改變R1

43、/R2 的值還的值還會(huì)影響會(huì)影響三角波的幅值三角波的幅值。2144RRnCRT ZTHOURRUu2121043 3鋸齒波發(fā)生電路鋸齒波發(fā)生電路 如果電容如果電容C C的充、放電時(shí)間常數(shù)不相等，則可使積分的充、放電時(shí)間常數(shù)不相等，則可使積分電路的輸出為鋸齒波，滯回比較電路的輸出為矩形波。電路的輸出為鋸齒波，滯回比較電路的輸出為矩形波。圖圖 9 934341051062112RRnCRT 2122RRnRCT 占空比為：占空比為：111RRTTD振蕩周期為：振蕩周期為：CRRnRRTTT)(22121107CRRnRRTTT)(22121 可見，改變可見，改變R/R即可以改變占空比。如果要求在改

44、即可以改變占空比。如果要求在改變占空比的同時(shí)不影響振蕩頻率，則應(yīng)該在改變變占空比的同時(shí)不影響振蕩頻率，則應(yīng)該在改變R/R的同時(shí)，使的同時(shí)，使R+R 保持為常數(shù)。保持為常數(shù)。改變改變n和電容和電容C，可以改變振蕩周期和頻率，但占空，可以改變振蕩周期和頻率，但占空比不變比不變。 11RRD1089.3.3 9.3.3 壓控振蕩器壓控振蕩器 壓控振蕩器（壓控振蕩器（VCOVCO）一通過）一通過外加電壓來控制輸出外加電壓來控制輸出信號(hào)的頻率信號(hào)的頻率，輸出波形可以是正弦波、方波、三角，輸出波形可以是正弦波、方波、三角波等等，但通常的輸出波形是矩形波。目前，壓控波等等，但通常的輸出波形是矩形波。目前，壓

45、控振蕩器廣泛應(yīng)用于模擬振蕩器廣泛應(yīng)用于模擬/ /數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換、調(diào)頻、遙數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換、調(diào)頻、遙控遙測(cè)等各種設(shè)備之中。壓控振蕩器有多種形式，控遙測(cè)等各種設(shè)備之中。壓控振蕩器有多種形式，主要有復(fù)位式和電荷平衡式兩種。主要有復(fù)位式和電荷平衡式兩種。 1091 1復(fù)位式壓控振蕩電路復(fù)位式壓控振蕩電路 復(fù)位式壓控振蕩電復(fù)位式壓控振蕩電路原理圖如圖路原理圖如圖a a）所）所示。它包括積分電路、示。它包括積分電路、電壓比較電路和模擬電壓比較電路和模擬開關(guān)等，模擬開關(guān)受開關(guān)等，模擬開關(guān)受電壓比較電路輸出的電壓比較電路輸出的控制。電路習(xí)慣畫法控制。電路習(xí)慣畫法如圖如圖b b）所示。）所示。 1102電荷平衡式

46、壓控振蕩電路（自學(xué)）電荷平衡式壓控振蕩電路（自學(xué)） 電荷平衡式壓控振蕩電荷平衡式壓控振蕩電路的原理圖如圖電路的原理圖如圖a)a)所所示。示。 當(dāng)比較電路的輸出當(dāng)比較電路的輸出 時(shí)，時(shí)，模擬開關(guān)模擬開關(guān)S S斷開，積分電路的斷開，積分電路的輸入為輸入為 。電容。電容C C進(jìn)行充進(jìn)行充電，充電電流電，充電電流 ，輸出，輸出電壓電壓 線性上升。線性上升。 OMOUu0IuRuiII/1Ou 當(dāng)當(dāng) 增大到一定值時(shí)，輸出增大到一定值時(shí)，輸出 從從 跳變到跳變到 ，模擬開關(guān)模擬開關(guān)S S閉合。電容閉合。電容C C放電，電流近似為放電，電流近似為I I，輸出電壓，輸出電壓下降。下降。1OuOMUOMUOu1

47、113壓控振蕩器的應(yīng)用壓控振蕩器的應(yīng)用（1 1）模數(shù)轉(zhuǎn)換）模數(shù)轉(zhuǎn)換 如果任何物理量通過傳感器和轉(zhuǎn)換電路變?yōu)楹线m的如果任何物理量通過傳感器和轉(zhuǎn)換電路變?yōu)楹线m的電壓，用輸出電壓去控制壓控振蕩器，并通過對(duì)后電壓，用輸出電壓去控制壓控振蕩器，并通過對(duì)后者的輸出頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可以得到與之相對(duì)應(yīng)的者的輸出頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可以得到與之相對(duì)應(yīng)的輸入物理量的大小?？梢钥闯觯@種電壓頻率轉(zhuǎn)輸入物理量的大小?？梢钥闯?，這種電壓頻率轉(zhuǎn)換電路是一種模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路。換電路是一種模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換電路。1123壓控振蕩器的應(yīng)用壓控振蕩器的應(yīng)用（2 2）鎖相環(huán)的頻率電壓轉(zhuǎn)換）鎖相環(huán)的頻率電壓轉(zhuǎn)換 鎖相環(huán)應(yīng)用范圍

48、很廣，可以用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)提取、信鎖相環(huán)應(yīng)用范圍很廣，可以用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)提取、信號(hào)跟蹤和同步、模擬和數(shù)字通信中調(diào)制和解調(diào)、頻號(hào)跟蹤和同步、模擬和數(shù)字通信中調(diào)制和解調(diào)、頻率合成、噪聲過零等功能，已經(jīng)成為電子設(shè)備中常率合成、噪聲過零等功能，已經(jīng)成為電子設(shè)備中常用的基本部件之一。目前有多種不同性能的集成鎖用的基本部件之一。目前有多種不同性能的集成鎖相環(huán)電路，從電路結(jié)構(gòu)上分，包括模擬和數(shù)字兩種相環(huán)電路，從電路結(jié)構(gòu)上分，包括模擬和數(shù)字兩種電路。電路。 1133壓控振蕩器的應(yīng)用壓控振蕩器的應(yīng)用（2 2）鎖相環(huán)的頻率電壓）鎖相環(huán)的頻率電壓轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 鎖相環(huán)（鎖相環(huán)（PLLPLL）原理框圖）原理框圖如圖如圖9 939

49、39所示?？梢钥闯?，所示?？梢钥闯觯i相環(huán)由壓控振蕩器、鑒相鎖相環(huán)由壓控振蕩器、鑒相器、低通濾波電路和參考晶器、低通濾波電路和參考晶體振蕩電路四部分組成，是體振蕩電路四部分組成，是一種反饋控制系統(tǒng)。一種反饋控制系統(tǒng)。 圖圖 9 939391143壓控振蕩器的應(yīng)用壓控振蕩器的應(yīng)用 當(dāng)輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率相等時(shí)，輸當(dāng)輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率相等時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)保持固定的相位差值，故叫做鎖出信號(hào)與輸入信號(hào)保持固定的相位差值，故叫做鎖相環(huán)。相環(huán)。當(dāng)輸出信號(hào)的頻率和輸入信號(hào)頻率不相同時(shí)，當(dāng)輸出信號(hào)的頻率和輸入信號(hào)頻率不相同時(shí)，兩個(gè)信號(hào)的相位隨著時(shí)間的不同而不同，鑒相器輸兩個(gè)信號(hào)的相位隨著時(shí)間的不同而不同，鑒相器輸出電壓就會(huì)跟著發(fā)生變化。壓控振蕩器輸出頻率發(fā)出電壓就會(huì)跟著發(fā)生變化。壓控振蕩器輸出頻率發(fā)也會(huì)隨之改變，直到輸出信號(hào)的頻率和輸入信號(hào)頻也會(huì)隨之改變，直到輸出信號(hào)的頻率和輸入信號(hào)頻率相同。此時(shí)，輸出信號(hào)和