信號(hào)產(chǎn)生電路電路

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1、8.1正弦波振蕩電路的振蕩條件8.2RC正弦波振蕩電路8.3LC正弦波振蕩電路8信號(hào)產(chǎn)生電路在實(shí)踐中，廣泛采用各種類型的信號(hào)產(chǎn)生電路，就其波形來說，可能是正弦波或非正弦波。在通信、廣播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻(高頻)發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻(低頻)、視頻信號(hào)或脈沖信號(hào)運(yùn)載出去，這就需要能產(chǎn)生高頻信號(hào)的振蕩器。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)，如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火，超聲波焊接，超聲診斷，核磁共振成像等，都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器?？梢?，正弦波振蕩電路在各個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用是十分廣泛的。非正弦信號(hào)(方波、鋸齒波等)發(fā)生器在測(cè)量設(shè)備、數(shù)字

2、系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也日益廣泛。學(xué)習(xí)指導(dǎo)回憶負(fù)反饋放大電路的自激振蕩的條件對(duì)中頻信號(hào)而言的負(fù)反饋基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F+–輸出信號(hào)輸入信號(hào)反饋信號(hào)凈輸入信號(hào)+負(fù)反饋放大電路有可能自激振蕩，這與本章要討論的振蕩有原則區(qū)別前者：由于在高頻區(qū)、低頻區(qū)放大電路中不可避免（必須考慮三極管的結(jié)電容、隔直電容、旁路電容的影響）地存在附加相移，使放大電路在中頻區(qū)人為引入地負(fù)反饋，在高頻區(qū)、低頻區(qū)轉(zhuǎn)化為正反饋，當(dāng)滿足一定的幅值和相位條件時(shí)，便產(chǎn)生了持續(xù)的自激振蕩。破壞了系統(tǒng)的正常工作，必須加以消除。后者：在放大電路中人為引入正反饋（對(duì)放大電路的中頻區(qū)而言），并使之滿足一定

3、的幅值和相位條件而產(chǎn)生自激振蕩。要?jiǎng)?chuàng)造條件使自激振蕩出現(xiàn)。自激振蕩是正反饋的一個(gè)特例8.1正弦波振蕩電路的振蕩條件1.持續(xù)振蕩的條件2.起振和穩(wěn)幅3.振蕩電路基本組成部分正反饋放大電路如圖示。（注意與負(fù)反饋方框圖的差別）1.振蕩條件若環(huán)路增益則去掉仍有穩(wěn)定的輸出又所以振蕩條件為振幅平衡條件相位平衡條件起振條件2.起振和穩(wěn)幅#振蕩電路是單口網(wǎng)絡(luò)，無須輸入信號(hào)就能起振，起振的信號(hào)源來自何處？電路器件內(nèi)部噪聲噪聲中，滿足相位平衡條件的某一頻率?0的噪聲信號(hào)被放大，成為振蕩電路的輸出信號(hào)。當(dāng)電路一接上直流電源，電路中就有一個(gè)電沖擊，這個(gè)電沖擊含有豐富的諧波，有一個(gè)頻率為

4、f0的正弦信號(hào)成分正好滿足起振條件。f0的正弦信號(hào)一開始很弱，但是因?yàn)锳F＞1，經(jīng)歷幾個(gè)循環(huán)之后，輸出逐漸加大。穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，使振幅平衡條件從AF＞1到AF=1由于放大電路的非線性特性，隨著vid的增加，A在減?。ㄒ?yàn)関id的增加使三極管的動(dòng)態(tài)工作范圍進(jìn)入飽和區(qū)和截止區(qū)，輸出波形被削頂、削底，電壓放大倍數(shù)減?。┊?dāng)AF=1時(shí)，輸出達(dá)到穩(wěn)定，這時(shí)輸出波形有失真。也可以使F降低，這樣可以保證輸出不失真還可以在基本放大電路中引入負(fù)反饋（由非線性電阻引入），使放大倍數(shù)可以根據(jù)輸出變化而調(diào)整，而放大電路中的三極管的動(dòng)態(tài)工作范圍一直處在放大區(qū)

5、一個(gè)反饋放大電路若能同時(shí)滿足自激振蕩的幅度和相位平衡條件，就一定能產(chǎn)生自激振蕩，但并不見得一定能產(chǎn)生正弦波自激振蕩，即輸出信號(hào)不一定是正弦波。3.基本組成部分這是因?yàn)?，若同時(shí)有多種頻率的正弦波信號(hào)都滿足自激振蕩條件，則反饋放大電路就能夠在多種頻率下產(chǎn)生振蕩。它的輸出信號(hào)就是一個(gè)由多種頻率的正弦波信號(hào)合成的非正弦波信號(hào)。為了獲得單一頻率的正弦波振蕩，可在反饋放大電路中引入選頻網(wǎng)絡(luò)（選擇滿足相位平衡條件的一個(gè)頻率），使反饋放大電路對(duì)不同頻率的正弦波信號(hào)產(chǎn)生不同的相位移和放大倍數(shù)，使電路只讓某一特定頻率的正弦波信號(hào)滿足自激振蕩條件，保證電路輸出正弦波信號(hào)。放大電路（包

6、括負(fù)反饋放大電路）反饋網(wǎng)絡(luò)（構(gòu)成正反饋）選頻網(wǎng)絡(luò)（選擇滿足相位平衡條件的一個(gè)頻率，經(jīng)常與反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一。）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)RC振蕩器低頻<1MHZLC振蕩器高頻>1MHZ正弦波信號(hào)發(fā)生器根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)的分類RC小于1MHZLC大于1MHZ8.2RC正弦波振蕩電路1.電路組成2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性3.振蕩電路工作原理4.穩(wěn)幅措施1.電路組成反饋網(wǎng)絡(luò)兼做選頻網(wǎng)絡(luò)反饋系數(shù)2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性幅頻響應(yīng)又且令則相頻響應(yīng)2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性當(dāng)幅頻響應(yīng)有最大值相頻響應(yīng)在所有頻率范圍內(nèi)，在+90和-90之間3.振蕩電路工作原理此時(shí)若放大電路的電壓增益為

7、用瞬時(shí)極性法判斷可知，電路滿足相位平衡條件則振蕩電路滿足振幅平衡條件當(dāng)時(shí)，(+)(+)(+)(+)Av電路可以輸出頻率為的正弦波RC正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于1MHz的正弦波8.3LC正弦波振蕩電路1LC并聯(lián)諧振回路選頻特性2變壓器反饋式LC振蕩電路3三點(diǎn)式LC振蕩電路1.等效阻抗LC并聯(lián)諧振回路選頻特性等效損耗電阻一般有則即時(shí)，電路發(fā)生諧振。為諧振頻率諧振時(shí)阻抗最大且為純阻性其中為品質(zhì)因數(shù)，評(píng)價(jià)回路損耗大小的指標(biāo)同時(shí)有即外界對(duì)諧振回路的影響可忽略VO與IS同相2.頻率響應(yīng)諧振回路具有選頻特性1雖然波形出現(xiàn)了失真，但由于LC諧振電路的Q值很高，選頻特性好

8、，所以仍能選出?0的正弦