模擬電子技術(shù)教學(xué)作者葛中海6調(diào)諧器與正弦波振蕩器課件

第六章

調(diào)諧器與正弦波振蕩器11/24/20221教學(xué)課件第六章11/22/20221教學(xué)課件6.1調(diào)諧器1.LC諧振電路當(dāng)信號源輸出頻率為某一個固有頻率時，LC并聯(lián)電路的阻抗最大，此時電路發(fā)生諧振，該頻率稱為諧振頻率。6.1.1LC諧振電路及應(yīng)用11/24/20222教學(xué)課件6.1調(diào)諧器1.LC諧振電路當(dāng)信號源輸出頻率由特性曲線可以看出，在諧振頻率時電路的阻抗達(dá)到最大值，當(dāng)信號頻率偏離時電路的阻抗迅速減小，且頻率偏離量愈大，其阻抗愈小。

在諧振頻率點(diǎn)時，電路不僅阻抗最大，且為純阻性，可以用一只普通電阻來等效，即電路中的電流與電壓同相位。

阻抗頻率特性相位頻率特性11/24/20223教學(xué)課件由特性曲線可以看出，在諧振頻率時電路的阻抗達(dá)到最大值，2.調(diào)諧放大器

基極分壓偏置放大器+LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組成調(diào)諧放大器，它既具有選頻功能，又有放大能力。11/24/20224教學(xué)課件2.調(diào)諧放大器基極分壓偏置放大器+LC并聯(lián)網(wǎng)1.放大電路2.正反饋網(wǎng)絡(luò)3.選頻網(wǎng)絡(luò)——只對一個頻率滿足振蕩條件，從而獲得單一頻率的正弦波輸出。

常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有RC選頻和LC選頻4.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——使電路易于起振又能穩(wěn)定振蕩，波形失真小。6.2正弦波振蕩器1.正弦波振蕩器的一般組成11/24/20225教學(xué)課件1.放大電路6.2正弦波振蕩器1.正弦波振蕩器的一般組基本放大電路Ao反饋電路F+–改成正反饋正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩2.產(chǎn)生自激振蕩的條件11/24/20226教學(xué)課件基本放大反饋電路+–改成正反饋正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩2如果：k閉合,去掉仍有信號輸出。基本放大電路Ao反饋電路F++k11/24/20227教學(xué)課件如果：k閉合,去掉仍有信號輸出?；痉糯蠓答侂娐?+k11基本放大電路Ao反饋電路F反饋信號代替了放大電路的輸入信號自激振蕩條件11/24/20228教學(xué)課件基本放大反饋電路反饋信號代替了放大電路的輸入信號自激振蕩條件自激振蕩的條件：自激振蕩條件可以寫成：（1）振幅條件：（2）相位條件：n是整數(shù)相位條件意味著振蕩電路是正反饋，振幅條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到。11/24/20229教學(xué)課件自激振蕩的條件：自激振蕩條件可以寫成：（1）振幅條件：（2）6.2.2LC正弦振蕩電路LC振蕩電路的選頻電路由電感和電容構(gòu)成，可以產(chǎn)生高頻振蕩。由于高頻運(yùn)放價格較高，所以一般用分立元件組成放大電路。11/24/202210教學(xué)課件6.2.2LC正弦振蕩電路LC振蕩電路的選頻電路由電感和判斷是否是滿足相位條件——正反饋

斷開反饋到放大器的輸入端點(diǎn)，假設(shè)在輸入端加入一正極性的信號，用瞬時極性法判定反饋信號的極性。若反饋信號與輸入信號同相，則滿足相位條件；否則不滿足。(+)(-)(+)(+)1.變壓器反饋式LC振蕩器11/24/202211教學(xué)課件判斷是否是滿足相位條件——正反饋斷開反饋到放仍然由LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)2.三點(diǎn)式LC振蕩電路uf與uo反相uf與uo同相電感三點(diǎn)式：電容三點(diǎn)式：uf與uo反相uf與uo同相11/24/202212教學(xué)課件仍然由LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)2.三點(diǎn)式LC振蕩電+UCCCC1L1L2+––++電感三點(diǎn)式振蕩電路正反饋反相11/24/202213教學(xué)課件+UCCCC1L1L2+––++電感三點(diǎn)式振蕩電路正反饋反+UCCC1C1LC2+––+反相電容三點(diǎn)式振蕩電路正反饋11/24/202214教學(xué)課件+UCCC1C1LC2+––+反相電容三點(diǎn)式振蕩電路正反饋_++RFuoRCRCR16.4RC橋式振蕩器RC選頻網(wǎng)絡(luò)同相比例運(yùn)算電路11/24/202215教學(xué)課件_++RFuoRCRCR16.4RC橋式振蕩器RC選6.4.1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性R1C1串聯(lián)阻抗：R2C2并聯(lián)阻抗：R1C1R2C211/24/202216教學(xué)課件6.4.1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性R1C1串聯(lián)阻抗：通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，則有：式中：可見：當(dāng)時，│F│最大，且=0°

│F│max=1/311/24/202217教學(xué)課件通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，則有：式中：可見：當(dāng)只有當(dāng)時，uo和ui同相且當(dāng)時，11/24/202218教學(xué)課件只有當(dāng)時，uo和ui同相且當(dāng)時，11/22/2022186.4.2RC橋式振蕩器的工作原理輸出正弦波頻率：在f0處滿足相位條件：AF=131=FA=3振幅條件：11f+=RRA1f2RR=引入負(fù)反饋：11/24/202219教學(xué)課件6.4.2RC橋式振蕩器的工作原理輸出正弦波頻率：在_++RTuoRCRCR1tuotRtA半導(dǎo)體熱敏電阻能自動穩(wěn)幅的振蕩電路起振時Rt較大使A>3，易起振。當(dāng)uo幅度自激增長時，Rt減小，A減小。當(dāng)uo幅度達(dá)某一值時，A→3。當(dāng)uo進(jìn)一步增大時，RT再減小,使A<3。因此uo幅度自動穩(wěn)定于某一幅值。11/24/202220教學(xué)課件_++RTuoRCRCR1tuotRtA半導(dǎo)體熱敏電阻輸出頻率的調(diào)整（低頻信號發(fā)生器）_++RFuoRCCRK2K1R1R1R2R2R3R3K1：開關(guān)，切換R，用于粗調(diào)振蕩頻率。C：可調(diào)電容，改變C，用于細(xì)調(diào)振蕩頻率。振蕩頻率11/24/202221教學(xué)課件輸出頻率的調(diào)整（低頻信號發(fā)生器）_++RFuoRCCRK第六章

調(diào)諧器與正弦波振蕩器11/24/202222教學(xué)課件第六章11/22/20221教學(xué)課件6.1調(diào)諧器1.LC諧振電路當(dāng)信號源輸出頻率為某一個固有頻率時，LC并聯(lián)電路的阻抗最大，此時電路發(fā)生諧振，該頻率稱為諧振頻率。6.1.1LC諧振電路及應(yīng)用11/24/202223教學(xué)課件6.1調(diào)諧器1.LC諧振電路當(dāng)信號源輸出頻率由特性曲線可以看出，在諧振頻率時電路的阻抗達(dá)到最大值，當(dāng)信號頻率偏離時電路的阻抗迅速減小，且頻率偏離量愈大，其阻抗愈小。

在諧振頻率點(diǎn)時，電路不僅阻抗最大，且為純阻性，可以用一只普通電阻來等效，即電路中的電流與電壓同相位。

阻抗頻率特性相位頻率特性11/24/202224教學(xué)課件由特性曲線可以看出，在諧振頻率時電路的阻抗達(dá)到最大值，2.調(diào)諧放大器

基極分壓偏置放大器+LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組成調(diào)諧放大器，它既具有選頻功能，又有放大能力。11/24/202225教學(xué)課件2.調(diào)諧放大器基極分壓偏置放大器+LC并聯(lián)網(wǎng)1.放大電路2.正反饋網(wǎng)絡(luò)3.選頻網(wǎng)絡(luò)——只對一個頻率滿足振蕩條件，從而獲得單一頻率的正弦波輸出。

常用的選頻網(wǎng)絡(luò)有RC選頻和LC選頻4.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——使電路易于起振又能穩(wěn)定振蕩，波形失真小。6.2正弦波振蕩器1.正弦波振蕩器的一般組成11/24/202226教學(xué)課件1.放大電路6.2正弦波振蕩器1.正弦波振蕩器的一般組基本放大電路Ao反饋電路F+–改成正反饋正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩2.產(chǎn)生自激振蕩的條件11/24/202227教學(xué)課件基本放大反饋電路+–改成正反饋正反饋電路才能產(chǎn)生自激振蕩2如果：k閉合,去掉仍有信號輸出。基本放大電路Ao反饋電路F++k11/24/202228教學(xué)課件如果：k閉合,去掉仍有信號輸出?；痉糯蠓答侂娐?+k11基本放大電路Ao反饋電路F反饋信號代替了放大電路的輸入信號自激振蕩條件11/24/202229教學(xué)課件基本放大反饋電路反饋信號代替了放大電路的輸入信號自激振蕩條件自激振蕩的條件：自激振蕩條件可以寫成：（1）振幅條件：（2）相位條件：n是整數(shù)相位條件意味著振蕩電路是正反饋，振幅條件可以通過調(diào)整放大電路的放大倍數(shù)達(dá)到。11/24/202230教學(xué)課件自激振蕩的條件：自激振蕩條件可以寫成：（1）振幅條件：（2）6.2.2LC正弦振蕩電路LC振蕩電路的選頻電路由電感和電容構(gòu)成，可以產(chǎn)生高頻振蕩。由于高頻運(yùn)放價格較高，所以一般用分立元件組成放大電路。11/24/202231教學(xué)課件6.2.2LC正弦振蕩電路LC振蕩電路的選頻電路由電感和判斷是否是滿足相位條件——正反饋

斷開反饋到放大器的輸入端點(diǎn)，假設(shè)在輸入端加入一正極性的信號，用瞬時極性法判定反饋信號的極性。若反饋信號與輸入信號同相，則滿足相位條件；否則不滿足。(+)(-)(+)(+)1.變壓器反饋式LC振蕩器11/24/202232教學(xué)課件判斷是否是滿足相位條件——正反饋斷開反饋到放仍然由LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)2.三點(diǎn)式LC振蕩電路uf與uo反相uf與uo同相電感三點(diǎn)式：電容三點(diǎn)式：uf與uo反相uf與uo同相11/24/202233教學(xué)課件仍然由LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)2.三點(diǎn)式LC振蕩電+UCCCC1L1L2+––++電感三點(diǎn)式振蕩電路正反饋反相11/24/202234教學(xué)課件+UCCCC1L1L2+––++電感三點(diǎn)式振蕩電路正反饋反+UCCC1C1LC2+––+反相電容三點(diǎn)式振蕩電路正反饋11/24/202235教學(xué)課件+UCCC1C1LC2+––+反相電容三點(diǎn)式振蕩電路正反饋_++RFuoRCRCR16.4RC橋式振蕩器RC選頻網(wǎng)絡(luò)同相比例運(yùn)算電路11/24/202236教學(xué)課件_++RFuoRCRCR16.4RC橋式振蕩器RC選6.4.1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性R1C1串聯(lián)阻抗：R2C2并聯(lián)阻抗：R1C1R2C211/24/202237教學(xué)課件6.4.1RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性R1C1串聯(lián)阻抗：通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，則有：式中：可見：當(dāng)時，│F│最大，且=0°

│F│max=1/311/24/202238教學(xué)課件通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，則有：式中：可見：當(dāng)只有當(dāng)時，uo和ui同相且當(dāng)時，11/24/202239教學(xué)課件只有當(dāng)時，uo和ui同相且當(dāng)時，11/22/2022186.4.2RC橋式振蕩器的工作原理輸出正弦波頻率：在f0處滿足相位條件：AF=131=FA=3振幅條件：11f+=RRA1f2RR=引入負(fù)反饋：11/24/202240教學(xué)課件6.4.2RC橋式振蕩器的工作原理輸出正弦波頻率：在_++RTuoRCRCR1tuotRtA半導(dǎo)體熱敏電阻能自動穩(wěn)幅的振蕩電路起振時Rt較大使A>3，易起振。當(dāng)uo幅度自激增長時，Rt減小，A減小。當(dāng)uo幅度達(dá)某一值時，A