模电第23讲 正弦波振荡电路
时间:2025-04-03
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第二十三讲 正弦波振荡电路
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第二十三讲 正弦波振荡电路一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路
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一、正弦波振荡的条件和电路的组成1. 正弦波振荡的条件 无外加信号,输出一定频率一定幅值的信号。 无外加信号,输出一定频率一定幅值的信号。 与负反馈放大电路的振荡的不同之处: 与负反馈放大电路的振荡的不同之处:在正弦波振荡电 路中引入的是正反馈,且振荡频率可控。 路中引入的是正反馈,且振荡频率可控。
在电扰动下,对于某一特定频率 的信号形成正反馈: 在电扰动下,对于某一特定频率f0的信号形成正反馈: X o ↑→ X i' → X o ↑↑ 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制, 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制,最 终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。 终达到动态平衡,稳定在一定的幅值。。
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1. 正弦波振荡的条件一旦产生稳定的振荡, 一旦产生稳定的振荡,则 电路的输出量自维持, 电路的输出量自维持,即 X = AFXo o
AF = 1 AF = 1 A + F = 2nπ
幅值平衡条件 相位平衡条件
起振条件: 起振条件: AF > 1 要产生正弦波振荡,必须有满足相位条件的 要产生正弦波振荡,必须有满足相位条件的f0,且在 合闸通电时对于f= 信号有从小到大直至稳幅的过程, 合闸通电时对于 f0信号有从小到大直至稳幅的过程, 即满足起振条件。 即满足起振条件。
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2. 起振与稳幅电路如何从起振到稳幅? 电路如何从起振到稳幅? AF > 1
Xo Xo
F
A
A
F
稳定的 振幅
非线性环节 的必要性! 的必要性!
A F
o
Xf (Xi)
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3. 基本组成部分1) 放大电路:放大作用 放大电路: 2) 正反馈网络:满足相位条件 正反馈网络: 3) 选频网络:确定 0,保证电路产生正弦波振荡 选频网络:确定f 4) 非线性环节(稳幅环节):稳幅 非线性环节(稳幅环节): ):稳幅
}
常合二为一
4、分析方法1) 是否存在主要组成部分; 是否存在主要组成部分; 2) 放大电路能否正常工作,即是否有合适的 点,信号是 放大电路能否正常工作,即是否有合适的Q点 否可能正常传递,没有被短路或断路; 否可能正常传递,没有被短路或断路; 3) 是否满足相位条件,即是否存在 f0,是否可能振荡 ; 是否满足相位条件, 4) 是否满足幅值条件,即是否一定振荡。 是否满足幅值条件,即是否一定振荡。
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相位条件的判断方法: 相位条件的判断方法:瞬时极性法+ U i
极性? 极性?
在多数正弦波振荡电路 输出量、 中,输出量、净输入量和 反
馈量均为电压量。 反馈量均为电压量。
断开反馈, 断开反馈,在断开处给放大电路加 f=f0的信号 i,且规 = 的信号U 定其极性, 定其极性,然后根据 Ui的极性 Uo的极性 Uf的极性 的极性→ 的极性→ 极性相同,则电路可能产生自激振荡; 若Uf与Ui极性相同,则电路可能产生自激振荡;否则电路不 可能产生自激振荡。 可能产生自激振荡。
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5. 分类常用选频网络所用元件分类。 常用选频网络所用元件分类。 1) RC正弦波振荡电路:几百千赫以下 正弦波振荡电路: 千赫以下 正弦波振荡电路 几百千赫 2) LC正弦波振荡电路:几百千赫~几百兆赫 正弦波振荡电路:几百千赫~几百兆赫 正弦波振荡电路 千赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路:振荡频率稳定 石英晶体正弦波振荡电路:
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二、RC 正弦波振荡电路1. RC串并联选频网络 串并联选频网络低频段. Uf . I . Uo
f → 0,U f → 0, F → +90°
高频段 在频率从0~ 在频率从 ~∞ 中必有一个频率 f0,φF=0º。 。
. I . Uo . Uf
f → ∞,U f → 0, F → 90°
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RC串并联选频网络的频率响应 串并联选频网络的频率响应 = Uf = F Uo R + R∥ 1 jω C 1 jω C 1 jω C
+R ∥
F=
1 1 3 + j(ω RC ) ω RC
1 1 = 令f 0 = ,则F f f 2π RC 3 + j( 0 ) f0 f
最大, 不但φ=0,且 F 最大,为1/3。 当 f=f0时,不但 , 。
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2. 电路组成不符合相位条件 不符合相位条件
1)是否可用共射放大电路? 是否可用共射放大电路? 是否可用共射放大电路 2)是否可用共集放大电路? 是否可用共集放大电路? 是否可用共集放大电路 3)是否可用共基放大电路? 是否可用共基放大电路? 是否可用共基放大电路 4)是否可用两级共射放大电路? 是否可用两级共射放大电路? 是否可用两级共射放大电路输入电阻小、输出 输入电阻小、 电阻大,影响f 电阻大,影响 0 可引入电压串联负反馈, 可引入电压串联负反馈,使 电压放大倍数大于3, 电压放大倍数大于 ,且Ri大、 Ro小,对f0影响小
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于 、输入电 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、 应为 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路 的放大电路。 阻趋于无穷大、输出电阻趋于 的放大电路。
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3. RC桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器) 桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器) 桥式正弦波振荡电路用同相比 …… 此处隐藏:901字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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