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1、第18章正弦波振蕩電路18.1自激振蕩18.2RC振蕩電路18.3LC振蕩電路第18章正弦波振蕩電路本章要求：1.了解正弦波振蕩電路自激振蕩的條件。2.了解LC振蕩電路和RC振蕩電路的工作原理。正弦波振蕩電路用來產(chǎn)生一定頻率和幅值的正弦交流信號。它的頻率范圍很廣，可以從一赫以下到幾百兆以上；輸出功率可以從幾毫瓦到幾十千瓦；輸出的交流電能是從電源的直流電能轉(zhuǎn)換而來的。18.1自激振蕩常用的正弦波振蕩器LC振蕩電路:輸出功率大、頻率高。RC振蕩電路:輸出功率小、頻率低。石英晶體振蕩電路：頻率穩(wěn)定度高。應(yīng)
2、用：無線電通訊、廣播電視，工業(yè)上的高頻感應(yīng)爐、超聲波發(fā)生器、正弦波信號發(fā)生器、半導體接近開關(guān)等。1Su1.自激振蕩放大電路在無輸入信號的情況下，就能輸出一定頻率和幅值的交流信號的現(xiàn)象。開關(guān)合在“1”為無反饋放大電路。21Su開關(guān)合在“2”為有反饋放大電路，開關(guān)合在“2”時,，去掉ui仍有穩(wěn)定的輸出。反饋信號代替了放大電路的輸入信號。自激振蕩狀態(tài)22.自激振蕩的條件(1)幅度條件：(2)相位條件：n是整數(shù)相位條件意味著振蕩電路必須是正反饋；幅度條件表明反饋放大器要產(chǎn)生自激振蕩，還必須有足夠的反饋量(可
3、以通過調(diào)整放大倍數(shù)A或反饋系數(shù)F達到)。自激振蕩的條件3.起振及穩(wěn)幅振蕩的過程設(shè)：Uo是振蕩電路輸出電壓的幅度，B是要求達到的輸出電壓幅度。起振時Uo?0，達到穩(wěn)定振蕩時Uo=B。起振過程中Uo1，穩(wěn)定振蕩時Uo=B，要求?AuF?=1，從?AuF?>1到?AuF?=1，就是自激振蕩建立的過程?？墒馆敵鲭妷旱姆炔粩嘣龃?。使輸出電壓的幅度得以穩(wěn)定。起始信號的產(chǎn)生：在電源接通時，會在電路中激起一個微小的擾動信號，它是個非正弦信號，含有一系列頻率不同的正弦分量。4.正弦波振蕩電路的
4、組成(1)放大電路:放大信號(2)反饋網(wǎng)絡(luò):必須是正反饋，反饋信號即是放大電路的輸入信號(3)選頻網(wǎng)絡(luò):保證輸出為單一頻率的正弦波 即使電路只在某一特定頻率下滿 足自激振蕩條件(4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié):使電路能從?AuF?>1，過渡到?AuF?=1，從而達到穩(wěn)幅振蕩。18.2RC振蕩電路RC選頻網(wǎng)絡(luò)正反饋網(wǎng)絡(luò)同相比例電路放大信號用正反饋信號uf作為輸入信號選出單一頻率的信號1.電路結(jié)構(gòu)uf–+R++∞RFR1CRC–uO–+2.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性傳輸系數(shù)：。。RCRC。+–+–。式中：分析上式可知：
5、僅當?=?o時，達最大值，且u2與u1同相，即網(wǎng)絡(luò)具有選頻特性，fo決定于RC。u1u2u2與u1波形相頻特性?（f）fo幅頻特性ffo133.工作原理輸出電壓uo經(jīng)正反饋（兼選頻）網(wǎng)絡(luò)分壓后，取uf作為同相比例電路的輸入信號ui。(1)起振過程(2)穩(wěn)定振蕩?A=0，僅在f0處?F=0滿足相位平衡條件，所以振蕩頻率f0=1?2?RC。改變R、C可改變振蕩頻率RC振蕩電路的振蕩頻率一般在200KHz以下。(3)振蕩頻率振蕩頻率由相位平衡條件決定。振蕩頻率的調(diào)整++∞RFRCC–uO–+SSR1R2R
6、3R3R2R1改變開關(guān)K的位置可改變選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻，實現(xiàn)頻率粗調(diào)；改變電容C的大小可實現(xiàn)頻率的細調(diào)。振蕩頻率（4）起振及穩(wěn)定振蕩的條件穩(wěn)定振蕩條件?AuF?=1，
7、F
8、=1/3，則起振條件?AuF?>1，因為
9、F
10、=1/3，則考慮到起振條件?AuF?>1,一般應(yīng)選取RF略大2R1。如果這個比值取得過大，會引起振蕩波形嚴重失真。由運放構(gòu)成的RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路不是靠運放內(nèi)部的晶體管進入非線性區(qū)穩(wěn)幅，而是通過在外部引入負反饋來達到穩(wěn)幅的目的。帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的電路(1)熱敏電阻具有負溫度系數(shù)，利用它的非線
11、性可以自動穩(wěn)幅。在起振時，由于uO很小，流過RF的電流也很小，于是發(fā)熱少，阻值高，使RF>2R1；即?AuF?>1。隨著振蕩幅度的不斷加強，uO增大，流過RF的電流也增大，RF受熱而降低其阻值，使得Au下降，直到RF=2R1時，穩(wěn)定于?AuF?=1，振蕩穩(wěn)定。半導體熱敏電阻R++∞RFR1CRC–uO–+帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的電路(1)熱敏電阻具有負溫度系數(shù)，利用它的非線性可以自動穩(wěn)幅。半導體熱敏電阻R++∞RFR1CRC–uO–+穩(wěn)幅過程：思考：若熱敏電阻具有正溫度系數(shù)，應(yīng)接在何處？uotRFAu帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)
12、的電路(2)IDUD振蕩幅度較小時正向電阻大振蕩幅度較大時正向電阻小利用二極管的正向伏安特性的非線性自動穩(wěn)幅。R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1穩(wěn)幅環(huán)節(jié)帶穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的電路（2）R++∞RF2R1CRC–uO–+D1D2RF1圖示電路中，RF分為兩部分。在RF1上正反并聯(lián)兩個二極管，它們在輸出電壓uO的正負半周內(nèi)分別導通。在起振之初，由于uo幅值很小，尚不足以使二極管導通，正向二極管近于開路此時，RF>2R1。而后，隨著振蕩幅度的增大，正向二極管導通，其正向
