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第四章波形的产生与变换电路 正弦波振荡的基本原理 RC 正弦波振荡电路 LC 正弦波振荡电路 石英晶体振荡电路 1 一. 产生自激振荡的条件 fidXXX ??改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡。 正弦波振荡器的基本原理+ X i– f?基本放大器 A 反馈网络 F X+ d oX X 2 如果: , ifXX ?则去掉, iX 仍有信号输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。 X i + f?基本放大器 A 反馈网络 F X+ d oX XX d o f 基本放大器 A反馈网络 F XX 3 FA=1 X d =X f所以,自激振荡条件也可以写成: 自激振荡的条件: (1)振幅条件: 1||? AF (2)相位条件: ???n FA2 ?? n是整数 1 ..?FA AAA???||因为: FFF???||.. X d o f 基本放大器 A反馈网络 F XX4 二. 起振条件和稳幅原理起振条件: 结果:产生增幅振荡 1||?FA ??(略大于) 1、被动:器件非线性 2、主动:在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调节放大电路的增益稳幅过程: 起振时, 1||?FA ??稳定振荡时, 1||?FA ??稳幅措施: 起振过程 X d o f 基本放大器 A反馈网络 F XX 5 ——只对一个频率满足振荡条件,从而获得单一频率的正弦波输出。常用的选频网络有 RC 选频和 LC 选频 ——使电路易于起振又能稳定振荡, 波形失真小。 6 4. 2 RC 正弦波振荡电路一. RC 串并联网络的选频特性 R 1C 1串联阻抗: 21 2o fZZ ZU UF????)j/1( 1 11CRZ???22 2 2 22j1 )j/1 //(CR R CRZ?????R 2C 2并联阻抗: 选频特性: + + + + R u + - o - f u + 1 2 R C1 2 C7 : (1)当信号的频率很低时。>> R 1 11C?>> R 2 21C?其低频等效电路为: 其频率特性为: 当ω=0 时, u f =0 ,│F│=0 =+90 ° F?当ω↑时, u f=↑,│F│↑↓ F?+ + + + f o - + R 2 1 u - u C +0?|F|0?φ F90 ° 8 (2)当信号的频率很高时。<< R 1 11C?<< R 2 21C?其高频等效电路为: 其频率特性为: 当ω=∞时, u f =0 ,│F│=0 =-90 ° F?当ω↓时, u f=↑,│F│↑↓ F?+ + + + o u - f - u + 2 C + 1 R0?|F|0?φ F -90 ° 9ω 0=?│F│ max =? 由以上分析知:一定有一个频率ω 0存在, 当ω=ω 0时, │F│最大,且=0 ° F? 0?|F|0?φ F90 °0?|F|0?φ F -90 ° 10