模电课件8 1正弦波振荡电路.ppt

* 8. 1 正弦波振荡电路 RC 正弦波振荡电路 概述 LC 正弦波振荡电路 石英晶体 正弦波振荡电路 1. 产生正弦波振荡的条件 动画 下一页 返 回 一、概述 在正弦波振荡电路中， 必须引入正反馈 要有外加的选频网络，用以确定振荡频率 A + - 正弦波振荡电路的方框图 Uf · · Ui = · Ui · Uf · F = · F Ui · Uo · = = · A · A · F = 1 1 S A · Ui · · Uo = 放大电路 A · ~ Ui · · Uf · Uo = · F 反馈网络 · F 2 振荡条件 下一页 返 回 上一页 · A · F = 1 相位平衡条件 = 1 · A · F 幅度平衡条件 n = 0, 1, 2, … Arg · A · F = φA+ φF = ± 2nπ 负反馈放大电路产生自激振荡的条件是 · A · F = - 1 下一页 上一页 返 回 2. 正弦波振荡电路的组成及分类 下一页 上一页 组成 放大电路：实现能量控制 选频网络：确定电路的振荡频率 正反馈网络：使输入信号等于反馈信号 稳幅电路：使输出信号幅值稳定 分类 RC正弦波振荡电路 LC正弦波振荡电路 石英晶体正弦波振荡电路 返 回 > 1 · A · F 根据 估算起振条件 φA+ φF = ± 2nπ f = f0 估算振荡频率 根据 即 估算振荡频率和起振条件 判断能否产生正弦波振荡 （1） 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分； （2） 检查放大电路的静态工作点是否能保证 放大电路正常工作； （3） 分析电路是否满足自激振荡条件。 3. 正弦波振荡电路分析步骤 下一页 上一页 返 回 下一页 上一页 二、RC正弦波振荡电路 ω低 ω高 R1 R2 C1 C2 + - U · + - Uf · (a)RC 串并联电路 R2 C1 + U · + - - Uf · (b) 低频等效电路 R1 C2 + U · + - - · Uf (c) 高频等效电路 1/ωC1 ＞＞ R1 当ω 较低时 1/ωC2 ＞＞ R2 可忽略R1和1/ωC2 超前环节 1/ωC1 ＜＜ R1 当ω 较高时 1/ωC2 ＜＜ R2 可忽略R2和1/ωC1 滞后环节 返 回 Z1 Z2 R1 R2 C1 C2 + - U · + - Uf · RC 串并联电路 U · Uf · · F = = Z2 Z1 + Z2 = R1 + 1 ?ωC1 1 + jωR2C2 R2 1 + jωR2C2 R2 + = 1 + j ωC2 R1 - 1 ωC1R2 取 R1 = R2 = R , C1 = C2 = C 1 RC 1 + R2 R1 C2 C1 + 则左式可简化为： 此时如令 ω0 = 1 j ωCR - 1 ωCR 3 + · F = 下一页 上一页 返 回 · F = j - ω 1 ω0 ω ω0 3 + 其幅频特性为 1 32 + · · F - ω ω0 ω ω0 2 相频特性为 φF = - arctg ω ω0 ω ω0 - 3 当 ω = ω0= 1 RC 3 1 fo= 1 2πRC f = Uf · 3 1 = U · 等于 幅值的 的幅值达到最大 即当 而 φF = 0 · F max = 时 · · F ω 0 ω 0 φF 1/3 ω0 ω0 +900 - 900 下一页 上一页 返 回 2. RC 桥式正弦波振荡电路 + - A RF R′ Uo · R1 R2 C1 C2 反馈网络选频网络 放大电路 RF和R′引入一负反馈 R1、C1 和 R2 、C2 及 RF 和 R′ 组成一四臂电桥 文氏电桥振荡电路 下一页 上一页 返 回 振荡频率与起振条件 fo = 1 2πRC 起振条件 A > 3 · 1 + RF R′ Auf = RF > 2 R′ 振荡频率 > 1 · A · F 3 1 · F = + - A RF R′ Uo · R1 R2 C1 C2 Uf · 下一页 上一页 返 回 四、振荡频率的调节 fo = 1 2πRC 只要改变电阻 R 或电容 C 的值 即可调节振荡频率。 VT1 VT2 Rc2 Rc1 Re2 Re1 +VCC RF C1 Rb R R C C Uo · 判断以下电路是否满足相位平衡条件？若满足， RF为多大才能保证电路起振？已知Re1 =4.7 KΩ 满足相位平衡条件 1 + RF Re1 Auf = RF > 2 Re1