注冊電氣工程師考試學習資料信號產(chǎn)生電路

信號發(fā)生電路考試大綱要求:5信號發(fā)生電路5.1掌握產(chǎn)生自激振蕩的條件，RC型文氏電橋式振蕩器的起振條件，頻率的計算；LC型振蕩器的工作原理、相位關系；了解矩形、三角波、鋸齒波發(fā)生電路的工作原理，振蕩周期計算5.2了解文氏電橋式振蕩器的穩(wěn)幅措施；石英晶體振蕩器的工作原理；各種振蕩器的適用場合；壓控振蕩器的電路組成，工作原理，振蕩頻率估算，輸入、輸出關系主振器變換器輸出級指示器電源輸出圖1信號發(fā)生器的一般組成信號產(chǎn)生電路(振蕩器—Oscillators)分類：正弦波振蕩非正弦波振蕩：RC振蕩器(1kHz~數(shù)百kHz)LC振蕩器(幾百kHz以上)石英晶體振蕩器(頻率穩(wěn)定度高)方波、三角波、鋸齒波等主要性能要求：輸出信號的幅度準確穩(wěn)定輸出信號的頻率準確穩(wěn)定1.正弦波振蕩電路的基礎知識一、振蕩條件放大器反饋網(wǎng)絡Ui?Au?Fu?Uo?Uf?RL微弱的電擾動中，某一頻率成分通過正反饋逐漸放大，則產(chǎn)生正弦振蕩。????????—

振幅平衡條件—

相位平衡條件n=0,1,2,??二、起振條件起振條件放大器Au反饋網(wǎng)絡FuUoUfUi

1/FuAu=1/FuOuiuoAuuoAuFu

>1Au

Fu

<1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4ufuf

起振穩(wěn)幅??三、振蕩電路的組成1.放大電路Au2.正反饋網(wǎng)絡Fu3.選頻率網(wǎng)絡—實現(xiàn)單一頻率的振蕩4.穩(wěn)幅環(huán)節(jié)—使振蕩穩(wěn)定、波形好滿足振蕩條件放大器選頻正反饋網(wǎng)絡UoUfUi選頻放大器正反饋網(wǎng)絡UoUfUi四、振蕩電路的分析方法1.檢查電路組成2.“Q”是否合適3.用瞬時極性法判斷是否滿足起振條件???0Fu

.0f90-90令:0=1/RCf0=1/2RC2.RC

正弦波振蕩電路一、RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的頻率特性?當f=f0

時：0Fu

.0f90-90Fu=1/3.f=0o當f<<f0時：Fu0.f

+

90o當f>>f0時：Fu0.f

–

90o二、RC

串并聯(lián)式振蕩電路A

=2nF=0o2.振蕩頻率3.振蕩條件Rf

不能太大，否則正弦波將變成方波應使：同相放大器????1.電路組成8CR1RfRCR???4.穩(wěn)幅措施(1)熱敏電阻穩(wěn)幅8CR1RfRCR為使Au

為非線性，起振時，應使Au>3，穩(wěn)幅后Au

=

3。正溫度系數(shù)負溫度系數(shù)(2)二極管穩(wěn)幅正負半周總有一只二極管導通。起振時信號小，二極管正向電阻rd大，Auf大易起振；電壓幅值增加，電流增大，rd減小，Auf下降，自動穩(wěn)幅。3.LC正弦波振蕩電路類型：變壓器反饋式、電感三點式、電容三點式一、LC

并聯(lián)回路的特性Is.LRCL的等效損耗電阻,小Z1.諧振頻率f02.諧振阻抗Z03.頻率特性幅頻特性0Z

Z0Q大Q小0f90o-90o相頻特性Q

增大4.并聯(lián)諧振的本質(zhì)—

電流諧振LuCr–

+iiLiC1)

Z=Z0

呈純阻2)形成環(huán)流，大小是總電流的Q

倍??IC?IL?U?I?二、LC

振蕩電路的基本形式1.變壓器反饋式LC

振蕩電路—滿足相位平衡條件×LC+VCCTReR1R2CeCbRL由于變壓器繞組匝間分布電容和管子極間電容影響，振蕩頻率受限，適用范圍：幾兆赫

~

十幾兆赫。2.電感三點式振蕩電路×優(yōu)點：易起振(L

間耦合緊)；易調(diào)節(jié)(C

可調(diào))。缺點：輸出取自電感，對高次諧波阻抗大，輸出波形差。3.電容三點式振蕩電路考畢茲振蕩器(Colpitts)×優(yōu)點：波形較好缺點：2)T極間電容影響f01)

調(diào)頻時易停振克拉潑振蕩器(Clapp)

+VCCTReR1R2CeCBLC1C2123LC0改進???[例1]判斷能否振蕩，若能，求振蕩頻率。[解]電容三點式振蕩電路4.石英晶體振蕩電路一、石英晶體的基本特性1.結(jié)構和符號化學成分

SiO2結(jié)構晶片涂銀層焊點符號2.壓電效應形變形變機械振動外力壓電諧振—外加交變電壓的頻率等于晶體固有頻率時，機械振動幅度急劇加大的現(xiàn)象。3.等效電路RC0CLCo

—晶片靜態(tài)電容(幾~幾十pF)L

—

晶體的動態(tài)電感(10-3~102H)(大)C

—晶體的動態(tài)電容(<0.1pF)(小)R

—

等效摩擦損耗電阻(小)大小小大4.頻率特性和諧振頻率fXfPfS容性容性感性fP

和fs

很接近