第4章正弦波讲义振荡电路
移相 0° Uf
同相 0°
相位条件
Rf
在f = f0 处 ,Uo 与Ui
C
同相。只有一个频率能满 R
_∞
足相位条件(正反馈),
RC网络产生相移 =0°+ 。
Uf C R
-
A+ + +
R1Ui
-
+
Uo
-18
第二节 RC正弦波振荡电路
3.幅值条件
幅度条件: A = 3
因为AF=1, F=1/3, 则A=3。
为保证单一频率的正弦波,振荡器要具有 选频特性。只有某一特定频率f0的信号满足 自激振荡条件,从初始信号中挑选出来。
f0的信号→放大→输出→反馈→放大→…
起振条件:AF 1 即:UF>U i
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第一节 自激振荡
3.稳幅:当信号幅度增大到一定幅度时, 进入三极管的非线性区,电压放大倍数A降 低,振荡幅度自动稳定在某一值上。
第二节 RC正弦波振荡电路
RC串并联选频电路的谐振频率
1
f0 2RC
(R1=R2=R, C1=C2=C)
谐振时:
U2 1 3
U1
C1
+
R1
C2
R2
+ U1
U2
--
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第二节 RC正弦波振荡电路
二、RC桥式振荡电路
1.电路构成 分立元件电路构成
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集成运放电路构成
第二节 RC正弦波振荡电路
RC串并联电路 + 同相比例放大电路
2.相位平衡条件: A F 2 n(n 0 ,1 ,2 ,3 ..
即: UF与U i 同 相 结论:对于任何类型的振荡器,只有这两 个条件同时满足,振荡才能维持。
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二、振荡的建立与稳定
第一节 自激振荡
1.初始信号由来:接通电源瞬间,有一个 电冲击,激起微弱的信号,包含丰富的频率 成分。
2.起振:选频放大。
种类: RC桥式振荡电路。
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第二节 RC正弦波振荡电路
一、RC串并联选频电路的选频特性
幅频特性
C1
R1
C2
R2
+
+ U1
U2 U2 与 U1 之
- - 间的相移
U2
1
3
o
f0 f
相频特性
结论:
+90°
在频率f0处, U2 最大, =0°, o
f
只有f=f0一个频率满足振荡条件。 -900
f0
13
R
_∞
A+ +
+
Uf C R
++
R1Ui
Uo
-
-
-
Uo大 Rf 功耗大 Ta
Rf
Auf
Uo20
三、应用举例
第二节 RC正弦波振荡电路
XB-18型信号发生器中的音频振荡电路
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第二节 RC正弦波振荡电路
XB-18型信号发生器中的 音频振荡电路方框图
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第二节 RC正弦波振荡电路
(一)组成
属于桥式RC振荡电路。 1.振荡器的放大部分:T1~T4。 共发射极放大级——T1,其输出电压相移为 1800。
对于同相比例运放:
所以取Rf >2R1。 4.估算振荡频率
Auf
1
Rf R1
f0
1
2RC
为RC串并联网络的f0。
19
第二节 RC正弦波振荡电路
5.自动稳幅措施 反馈电阻RF采用热敏电阻。
设想使Uo↑时,Auf 小, 即反馈小,维持 Uo不变。 C
热敏 电阻
Rf
负温度系数:
Ta
Rf
Auf
1 Rf R1
倒相管——T2。 无变压器推挽输出级——T3、T4。 T2的输入与T3、T4的输出相位差为1800。 2.T5射极输出器:减小负载对振荡器的影响。 3.负反馈电路中采用热敏电阻。提高了振荡 器的稳定性。
4.T1采用自举电路:提高了输入阻抗,减少了输
入阻抗对选频网络的影响。
23
第二节 RC正弦波振荡电路
RC振荡电路:振荡频率低,1MHz以下
石英晶体振荡电路:振荡频率稳定
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一、RC串并联选频电路的选 频特性
二、 RC桥式振荡电路
三、应用举例
第二节 RC正弦波振荡电路
概述
LC振荡频率: f0
2
1 LC
若频率过低,所需的L和C值很大,这将使
振荡电路结构不合理、经济不合算,而且性
能变坏。
选频电路: RC串并联选频电路。
(二)工作情况 满足自激振荡条件:T1~T4组成的多级放
大器中,输入与输出的总相位移为3600。经 过RC串并联选频网络反馈到输入端为正反馈, 满足自激振荡条件,产生振荡。
(三)调整: 振荡器的频率为20Hz~20kHz,分成3个
RB1
RS
uS
RB2
RC T
+UCC iC uO
O
RF
CF
起振
uCE
增幅 稳幅
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第一节 自激振荡
三、正弦波振荡电路的基本组成部分
1.放大电路: 供能源,放大,设置合适的Q点。
2.反馈网络:
形成正反馈,满足相位条件。 3.选频电路:
保证产生单一频率的正弦波。
按选频网络类型分:
LC振荡电路: 振荡频率高,1MHz以上
uF与ui相位相同(正反馈) uF代替ui必须满足 uF与ui幅度相等
•
•
Ui
UO A
将反馈信 号代替
+
ui A
-
-
uF
+
F
+
•
•
uO UO AUi
-
5
第一节 自激振荡
一、自激振荡平衡条件
uF与ui相位相同(正反馈)
uF代替ui必须满足
•
uF与ui幅度相等
F
•
UO
UO A
即AF1
•
•
A
UO
•
Ui
•
A AA A ——UO与U 相位差
i的
•
•
F
U
•
F
U O•
•
F FF
F ——UF与UO的相位差
A • F• U•F AFAF
Ui
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AF ——UF与Ui的相位差
第一节 自激振荡
•
A • F • U •F AF AF
Ui
AF ——UF与Ui的相位差
1.幅度平衡条件: AF1 即:UF=U i
R1
Up
Rf
_∞
A+ +
CR
R
C
Rf
C
UO
R
_∞
+
A+ +
+
UfC R
-
R1+
Ui
-
UO
-
16
R1
Up
Rf
_∞
A+ +
CR
R
C
正反馈 支路
第二节 RC正弦波振荡电路
UO
组成 负反馈 电桥 支路
R
Rf
C
R C
R1
_∞
A+
+
UO
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2.相位条件
第二节 RC正弦波振荡电路
同相比例电路 RC串并联电路
Ui 同相 0° Uo
广泛应用:在无线电技术、测量、控制 技术、工业生产和日常生活中,用作高频 信号源、加工设备中的高频能源,如高频 加热炉、超声波压焊机等。
分类:
变压器反馈式
LC正弦波振荡电路 三点式 电感三点式
电容三点式
RC正弦波振荡电路:RC桥式振荡电路
石英晶体正弦波振荡电路
4
第一节 自激振荡
自激振荡——不需外加输入信号,本身就 能产生交流信号的电路。
第4章正弦波振荡电路
精品jing
第一节 自激振荡 第二节 RC正弦波振荡电路 第三节 LC正弦波振荡电路
第四节 石英晶体正弦波振荡 电路
一、自激振荡平衡条件
二、振荡的建立与稳定
三、正弦波振荡电路的基本 组成部分
概述
第一节 自激振荡
正弦波振荡电路——用来产生一定频率 和幅度的正弦交流信号的电子电路。