半導(dǎo)體項目五-正弦波信號發(fā)生器的分析與制課件

1、項目五正弦波信號發(fā)生器的分析與制 主編一、正弦波產(chǎn)生條件1.正弦波振蕩電路 為了產(chǎn)生正弦波，必須在放大電路里加入正反饋，因此放大電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)是振蕩電路的最主要部分。但是，這兩部分構(gòu)成的振蕩器一般得不到正弦波，因為一般很難控制正反饋的量。 2.振蕩平衡條件 產(chǎn)生正弦波的條件與負反饋放大電路產(chǎn)生自激的條件類似。只不過負反饋放大電路中由于信號頻率達到了通頻帶的兩端，產(chǎn)生了足夠的附加相移，從而使負反饋變成了正反饋。在振蕩電路中加的就是正反饋，振蕩建立后只是一種頻率的信號，無所謂附加相移。一、正弦波產(chǎn)生條件圖5-2負反饋放大電路和正反饋振蕩電路框圖比較a)負反饋放大電路b)正反饋振蕩電路一、正弦波產(chǎn)

2、生條件3.起振條件和穩(wěn)幅原理 振蕩器在剛剛起振時，為了克服電路中的損耗，需要正反饋強一些，即要求1。既然1，起振后就要產(chǎn)生增幅振蕩，需要靠晶體管的非線性特性去限制幅度的增加，這樣電路必然產(chǎn)生失真。這就要靠選頻網(wǎng)絡(luò)選出失真波形的基波分量作為輸出信號，以獲得正弦波輸出。也可以在反饋網(wǎng)絡(luò)中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以調(diào)節(jié)放大電路的增益，從而達到穩(wěn)幅的目的。下面以具體的振蕩電路為例進行介紹。二、RC正弦波振蕩電路1.RC串并聯(lián)構(gòu)成的正弦波振蕩電路如圖53所示，RC串聯(lián)臂的阻抗用Z1表示，RC并聯(lián)臂的阻抗用Z2表示。其頻率響應(yīng)如下：圖5-3RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)二、RC正弦波振蕩電路二、RC正弦波振蕩電路圖5-4頻

3、率特性曲線a)幅頻特性曲線b) 相頻特性曲線二、RC正弦波振蕩電路2.RC文氏橋振蕩器 當f=f0時的反饋系數(shù)=1/3,且與頻率f0的大小無關(guān)。此時的相角F=0。即改變頻率不會影響反饋系數(shù)和相角，在調(diào)節(jié)諧振頻率的過程中，振蕩器不會停振，輸出幅度也不會改變。(1) RC文氏橋振蕩電路的構(gòu)成RC文氏橋振蕩電路如圖5-5所示。圖5-5RC文氏橋振蕩電路二、RC正弦波振蕩電路(2) RC文氏橋振蕩電路的穩(wěn)幅過程RC文氏橋振蕩電路的穩(wěn)幅作用是靠熱敏電阻R4實現(xiàn)的。采用反向并聯(lián)二極管的穩(wěn)幅電路如圖56所示。二極管工作在A、B點，電路的增益較大，引起增幅過程。當輸出幅度大到一定程度時，增益下降，最后達到穩(wěn)定

4、幅度的目的。圖5-6反向并聯(lián)二極管的穩(wěn)幅電路三、LC正弦波振蕩電路1.LC并聯(lián)諧振電路的頻率響應(yīng)LC并聯(lián)諧振電路如圖57所示。顯然輸出電壓是頻率的函數(shù)，即（）=f（）。圖5-7LC并聯(lián)諧振電路圖5-8并聯(lián)諧振曲線三、LC正弦波振蕩電路2.變壓器反饋式LC振蕩電路 變壓器反饋式LC振蕩電路如圖59所示。LC并聯(lián)諧振電路作為晶體管的負載，反饋線圈L2與電感線圈L1相耦合，將反饋信號送入晶體管的輸入回路。交換反饋線圈的兩個線頭，可使反饋極性發(fā)生變化。圖5-9變壓器反饋式LC振蕩電路圖5-10同名端的極性三、LC正弦波振蕩電路3.電感三點式LC振蕩電路 圖511 為電感三點式LC振蕩電路。電感線圈L1和L2是一個線圈，點是中間抽頭。如果設(shè)某個瞬間晶體管的集電極電流減小，線圈上的瞬時極性如圖511所示。反饋到發(fā)射極的極性對地為正，圖中晶體管是共基極接法，所以使發(fā)射結(jié)的凈輸入電壓減小，集電極電流減小，符合正反饋的相位條件。圖512所示為電感三點式LC振蕩電路的另一種接法。三、LC正弦波振蕩電路0512.TIF圖5-11電感三點式LC振蕩電路三、LC正弦波振蕩電路圖5-13諧振回路的阻抗折算三、LC正弦波振蕩電路4.電容三點式LC振蕩電路 與電感三點式LC振蕩電路類似的有電容三點式LC振蕩電路，如圖514所示。圖5-14電容三點式LC振蕩電