Ui 放大器 Uo
Ui
选频 放大器
Uo
Uf
选频正
反馈网络
Uf
正反馈
网络
判断: 1. 检查电路组成
2.“Q”是否合适 3. 是否满足起振条件
7.1.2 RC 正弦振荡
一、RC 桥式振荡电路
1. RC 串并联选频网络 式中: ? 0 = 1/RC
1
FFu?u???UU
?
12?9??
(R??/
?
1R //
—满足相位平衡条件
CE
f0 ?
2?
1 LC
二、三点式 LC 振荡电路
(一) 电感三点式 振荡电路
+VCC
RB1
×CB
RB2
V
?
U i RE
C1
?
Uo
1
CE 2 L1
?M
Uf
L2 3
优点：
易起振(L 间耦合紧 )；
易调节(C 可调)。 缺点： C 输出取自电感，对
高次谐波阻抗大 ， 输出波形差。
f0 ?
5. 并联谐振的本质 — 电流谐振
i
+
iL
ur
L
–
iC C?
IC
?
U
?
I
I?L
?
IL
?
?
?
IC
1) Z = Z0 呈纯阻 2)形成环流，大小是总电流的 Q 倍
I?C
?
I?L ?
Z0 ZL
I? ?
Qω0 L ω0L
I? ? Q I?
(二)变压器反馈式振荡电路
RB1
×
CB RB2
CL
V RE
+VCC ? A ? ? 180? ? F ? 180? ? AF ? 0?
?
?1
2??
1
1LC?
1?
C1 C2 C3
1
2??C13CC1 f1?C0 C?2 2 2L?
1 LC
? 2?
1 LC 3
三、石英晶体 (Crystal )振荡电路
(一)石英晶体谐振器的阻抗特性
1. 结构和符号
化学成分 SiO 2
结构 涂银层
焊点
符号
晶片
二节 RC 环节 移相 ? 180?
三节 RC 环节 移相 ? 270?
对于
f0 ?
2π
1 6RC
的信号 ，
? F ? 180?
? ? A ? ?180? ? ? AF ? 0? — 满足相位平衡条件
优点： 结构简单
缺点： 选频特性差，输出波形差
7.1.3 LC 振荡电路
(一 I.s类一、型)变L：Z压C变器并C压反联器馈回反式Lr路馈的L式C特效L、电振的损性阻荡电等耗电ω感0路三?1.点Z谐式?L?1振C、1j频ω?，j1ω电C1率jC(容?L?frf(L00三/r(rr???C点?2jrω式j?πω1LCL1)L))C
U?o
ACu ? 1 +R(R2+ R3)/R1 > 3
起振后二极管T 电??阻R逐f渐??减小Au，f ? A(1u ?? R1 f+/RR21R/R)21?>=23R1 ? R3
为使失真小： R2 < 2R1
二、RC 移相式振荡电路
C C C R Rf
8
RR
U?o
一节 RC 环节 移相 ? 90?
— 振幅平衡条件
大，?则A产F 生? ?正A弦? 振? F荡?。2nπ — 相位平衡条件
n = 0, 1, 2, ???
二、起振条件
??
起振条件 AF ? 1
? AF ? 2 n π
Ui 放大器 Uo Au
Uf 反馈网络
u ou o
Uo4
Au F u > 1
Uo3
Uo2
1/F u Au F u < 1 Au
2. 谐振阻抗 Z0
Z0
?
L rC
Z0 ? Qω0L ? Q ω0C
3. 回路品质因数 Q
Q ? ω0L ? 1 ? 1 r rω0C r
L C
4. 频率特性
?Z?
Z0
Q
Q
大
小
?0
?
幅频特性
Q 增大 ? f
90o
?0
?
? 90o
相频特性
Z?
L / rC
?
Z0
1
?
j(ωrL
?
1 ωrC
)
1? jQ( f / f0 ? f0 / f )
Au = 1/F u
Fu
Au
?
uo ui
Fu
?
uf uo
Uo1
Uf1
O Ui1 Ui2
Uf2 Uf2
Ui3 Ui4
ui u起fuf振
稳幅
三、电路的组成和起振的判断
组成: 1. 放大电路 Au
2. 正反馈网络 F u
满足振荡条件
3. 选频率网络 —实现单一频率的振荡
4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好
第7章 信号产生电路
7.1 正弦波振荡电路
引言 7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 7.1.2 RC 正弦振荡 7.1.3 LC 正弦振荡
引言
信号产生电路 (振荡器—Oscillators )
分类： 正弦波振荡
RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz ) LC 振荡器(几百 kHz 以上)
石英晶体振荡器 (频率稳定度高 )
非正弦波振荡： 方波、三角波、锯齿波等
主要性 输出信号的 幅度准确稳定 要求能： 输出信号的 频率准确稳定
7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理
振荡条件
一、振荡条件
U? i
放大器
?
Au
?
Uf
反馈网络
?
Fu
?
RL Uo
?
?
Au
?
Uo U? i
;
?
?
Fu
?
Uf U?o
;
??
Au Fu
?
1
微率弱成的分A电通?u F扰 过?u 动 正?中 反1 ， 馈某 逐一 渐频放
2?
1 LC
? 2?
1 ( L1 ? L2 ? 2M )C
(二) 电容三点式振荡电路
考 克毕拉兹泼振荡器 (Colalppitt)s )
+VCC
RB1
CB
×RB2
V
?
U iRE
?
Uo
C1 CE 2
1
?
U
f
C2
3
优点：波形较好 缺点：
1) 调频时易停振
2) V 极间电容影响 f0
C3
L
改进
1 C
f0
为使电 Au 为非线性，起振时，应使 Au > 3，稳幅后 Au = 3。
二热极敏管电稳阻幅稳幅R2
22 k?
正温R度1 系数
6.2 k?
4.3 k?
8 R1
R3 V1 V2Rf
U?o
f0 ?
1 2? RC
负温度系数
f0 = 1.94 kHz
8
12.4 k? > R2 > 8.1 k?
起8.2振k?时信号0.0小1 ?，F 二U?0i.极0R1管?F电C 阻8.2U大?k?f
2) 电路： Rf
? F = 0o
同相 放大器
? AF ? 2n?
3)振荡频率
?A= 2n?
f0 ?
1 2? RC
R1
U?
R
i
C
U? f
8
U? o
CR
4)振荡条件
A?u F?u ? 1
?
?
F
?
1
3
? A? ? 3
应使： Rf R1 ? 2 Rf ? 2R1 Rf 不能太大，否则 正弦波将变成方波
5)稳幅措施
10 ? ??
jωC
(0R/ ?//
)21
)
j ωC
jωC
1 3
.
?Fu ?
?0
?
?F
90?
?
?
f
?
arc?tan
3
?
ω / ω01? ω0 / ω
3
j(当ωR?C=?
1
?ω0R时C
)
?0 ? 90?
? ? 3 ? j(??Fω.1u=?0?=o1ω/30 ) ω0 ω
2. RC 桥氏振荡电路 1) 组成：