UCC RB1 CB RB2
1 f0 = = 2π LC
电子技术(电工学Ⅱ)
RC RB C1 C2
1 CC 2π L1 1 2 C1 +C 2
电子技术(电工学Ⅱ)
主讲： 主讲：陈国联
7.2 非正弦波信号发生器
7.2.1 方波信号发生器
1.
L
RC
电路的组成 R
F
uI UTH O R3 UTL uO uO UZ
u+ = U TL
R2 =− U R1 + R2 Z
TH = RF C ln(1 +
21
2 R2 ) R1
R2 U − UZ R1 + R2 Z TH = RFC ln R2 U − UZ R1 + R2 Z
20
电子技术(电工学Ⅱ)
t = τ ln uO UZ
U TH = R2 U R1 + R2 Z
10-1
100
101
102
ω0
ω
f f0
2.
文氏电桥正弦波振荡电路
RF R1
Uf
电子技术(电工学Ⅱ)
主讲： 主讲：陈国联
∞
C R C
U R A = o = 1 + F , ϕ A = 0o R1 Uf
Uo
稳幅措施 二极管稳幅电路 D
3
1
电子技术(电工学Ⅱ)
主讲： 主讲：陈国联
热敏电阻稳幅电路
RF2 RF
UTH
τ
e
t
−
t
τ
=
uC ( t ) − uC ( ∞ ) uC (0 + ) − uC ( ∞ )
O
±U
Z
−UZ
−UZ
TH
t = τ ln
TL
U TL = −
UTL
R2 U R1 + R2 Z
uC (0+ ) − uC (∞ ) uC (t ) − uC (∞ )
−
u+ = UTH
R2 = U R1 + R2 Z
o f i f
2
i
S 1
Ui
A F
Uo
如 U = U ， 则U 可替 代 U 自激振荡的条件为: AF=1 幅度平衡条件： 幅度平衡条件： AF = 1 相位平衡条件: ϕ + ϕ = 2nπ
i
U f = FU o = AFU i
Uf
A
F
(n=0,1,2…)
振荡的建立与稳定 建立振荡应满足: |AF| >1 S 2 1 选择某一频率的信 号形成增幅振荡 电路由 |AF| >1 |AF| = 1 电路变为等幅振荡 3. 正弦波振荡电路的组成 放大电路 正反馈电路 选频电路 稳幅电路
RC
1 f0 = 2πRC
Z
8
1. LC
并联谐振回路
I
电子技术(电工学Ⅱ)
(1)
U R + jω L R − jω L = U [jω C + 2 ] R + (ω L)2 ωL R = U[ 2 + j(ω C − 2 )] R + (ω L)2 R + (ω L)2
谐振频率
IC
U
C
I RL L R
Q= 1 LC
ω0 L
R
ω0 =
9
1 R = − LC L
(2)
谐振阻抗
I = U(
电子技术(电工学Ⅱ)
I
主讲： 主讲：陈国联
R ) R 2 + (ω 0 L) 2
IC
U
C
I RL L R
(4)
谐振时电压的瞬时极性 电感三点式
I
IC
电子技术(电工学Ⅱ)
主讲： 主讲：陈国联
Z0 =
C R2
2 R2 ) R1 2R TL = RW2C ln(1 + 2 ) R1 TH = RW1C ln(1 +
T = ( RW1 + RW2 )C ln(1 + 2 R2 ) R1 2 R2 ) R1
∞
R1
−UZ
UTL
uC
2 R2 T = TH + TL = 2 RF C ln(1 + ) R1
D
UO
↑→R ↓→|A|↓→|AF|=1
F
6
主讲：陈国联
7
主讲：陈国联
电子技术(电工学Ⅱ)
7.1.3 LC正弦波振荡电路
振荡电路的振荡频率 由于受放大电路带负载能力的限制R不能太小， 不能太小，C过 小振荡频率易受寄生电容的影响而不稳定， 小振荡频率易受寄生电容的影响而不稳定，所以RC振 荡电路的频率一般不超过200kH ，在高频场合多用LC 振荡电路 LC振荡电路的特点: 由于普通运放的频带较窄， 由于普通运放的频带较窄，LC振荡电路一般由分 振荡电路一般由分 立元件组成。 立元件组成。 LC振荡电路的分 类: 变压器反馈式 电感三点式 电容三点式
工作原理
∞ u1+ A1 R3 uO1 R R2 D Z
uO1 C ∞ A1
Z
UZ O uO –UZ uO O t t1 t
Ui
C2
* N
2
Uf
对于：f = f = 2π 1LC Z为阻性， 为阻性，且其值最大
0
Ui
RB2
RE
CE
O
f0
RB2
Uo
ϕ A = 180
Au
最大
1
RE
CE
f = f0 =
调整线圈匝数N 、N 使 A F > 1 即可产生振荡
2
u
ϕ A + ϕ F = 360
14
主讲：陈国联
15
主讲：陈国联
电子技术(电工学Ⅱ)
R Uf Z2 1 + jω RC F= = = R U o Z1 + Z 2 1 + jω RC + jω C 1 + jω RC
ω ω0 − ) ω0 ω
1
F
0.15 0.1 0.05
Z1
Uo
=
=
Z2
jω RC (1 + jω RC )2 + jω RC
jω RC 1 + j3ω RC − (ω RC )2 1
(3)
谐振时电流关系
U R 2 + (ω 0 L)2 L = = R I RC
I RL
电容三点式
I IC
L1
I RL
C1 L C2
U
IC
C L2
U
I C = jω 0CU = jω 0C I RL =
ωL L I = j 0 I = jQI RC R
R − jω 0 L R − jω 0 L U = Z I= 2 I R + jω 0 L R 2 + (ω 0 L)2 0 R + (ω 0 L) 2 Z0 R − jω 0 L I = (1 − jQ ) I ≈ − jQI = R
f0 =
电子技术(电工学Ⅱ)
RB
N 1 L1 N2 L2 C
N1 L1
CB RB2
1 1 = 2π L′C 2π ( L1 + L2 + 2M )C
1 2
RE
CE
RE
CE
电 路 特 点
M
为L 与L 之间的互感 ① 线圈L 和L 耦合 紧密,易起振 ② 输出波形较差, 含高次谐波
1 2
16
17
4.
电容三点式正弦波振荡电路
I = I C + I RL = jω CU +
ω 0C −
R 2 + (ω 0 L)2 = L C
2
ω0 L =0 R 2 + (ω 0 L)2
2
ω0 L =
1 LC
L − R2 C 1− R 2C = L
L ω L 1+ 0 = 2 RC R 1 LC 1− 1 1 + Q2 ≈
电子技术(电工学Ⅱ)
电子技术(电工学Ⅱ)
第7章 信号的产生和变换电路
7.1 正弦波振荡电路 7.2 非正弦波信号发生器
西安交通大学电工电子教学中心 陈国联
主讲： 主讲：陈国联
7.4 555集成定时器及其应用
1
电子技术(电工学Ⅱ)
7.1 正弦波振荡电路
7.1.1 正弦波振荡电路的基本原理
1.
自激振荡的条件 S接1：U = AU
2.
Ui
Uf
3
0.35
电子技术(电工学Ⅱ)
A F
Uo
2
电子技术(电工学Ⅱ)
1. RC
主讲： 主讲：陈国联
电子技术(电工学Ⅱ)
F= Uf = Uo 1 3 + j(
X: 1 Y: 0.3333 0.3 0.25 0.2
主讲： 主讲：陈国联
串并联网络的选频特性
R C R C
Uf
7.1.2 RC正弦波振荡电路
I
I U
I RL
IC
I
IC
L1
I RL
C1 L C2
U
I RL
C L2
U
10
(5)
频率特性
I
电子技术(电工学Ⅱ)
1 L jω C C Z= ≈ 1 1 R + jω L + R + j(ω L − ) ωC jω C ( R + jω L )
Z0 ≈ = ω0 L ω ω0 L ω ω0 1 1+ j − − 1+ j R ω 0 ω 0ω LC R ω0 ω L RC