模拟电子技术ppt电子课件教案第6章波形发生与变换电路

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1、模拟电子技术第六章波形发生与变换电路主要内容6.1正弦波振荡电路6.2非正弦波发生器6.3波形变换电路一.产生自激振荡的条件fidXXX-=改成正反馈只有正反馈电路才能产生自激振荡。6.1正弦波振荡电路+Xi–f基本放大器A反馈网络FX+doXX6.1.1概述如果：,dfXX=则去掉,iX仍有信号输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。Xi+f基本放大器A反馈网络FX+doXXXdof基本放大器A反馈网络FXXFA=1Xd=Xf所以，自激振荡条件也可以写成：自激振荡的条件：（1）振幅条件：（2）相位条件：pjjnFA2=+n是整

2、数因为：..Xdof基本放大器A反馈网络FXXXo=AFXO1.放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出信号，实现能量的控制2.正反馈网络：使放大电路的输入信号等于反馈信号3.选频网络：确定电路的振荡频率，为了使电路产生单一频率的正弦波输出；常用的选频网络有RC选频和LC选频4.稳幅模块：使电路易于起振又能稳定振荡，波形失真小二.正弦波振荡电路的组成6.1.2RC正弦波振荡电路在f0处满足相位条件：因为：AF=131=F11f+=RRA1f2RR=只需：A=3输出正弦波频率：振幅条件：引入负反馈：选：

3、一、RC桥式振荡电路的组成二、RC串并联选频网络的选频特性R1C1串联阻抗：R2C2并联阻抗：选频特性：通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：式中：可见：当时，│F│最大，且=0°│F│max=1/3RC串并联网络完整的频率特性曲线：当时，│F│=│F│max=1/3φF+90°

4、F

5、6.1.3LC正弦波振荡电路一、LC并联回路的频率特性(阻性)LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。R为电感和回路中的损耗电阻当时，并联谐振。谐振时，电路呈阻性：(1)谐振角频率：(2)

6、品质因数Q：谐振时LC并联谐振电路相当一个大电阻。Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好二、变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路的交流通路(a)交流等效电路(b)变压器部分等效电路变压器原边副边电流当>>1时，振荡频率为三、电感反馈式振荡电路电感反馈式振荡电路电感反馈式振荡电路的交流通路当谐振回路的Q值很高时，振荡频率基本上等于LC回路的谐振频率该谐振回路的起振条件四、电容反馈式振荡电路振荡频率：电容反馈式若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度，晶体管的极间电

7、容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。特点：波形好，振荡频率调整范围小，适用于频率固定的场合。改进选频网络，加很小的C改进型电容反馈式振荡电路(a)电容反馈式振荡电路的改进(b)等效电路振荡频率6.1.4石英晶体正弦波振荡电路Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。频率稳定问题：频率稳定度一般由来衡量——频率偏移量。——振荡频率。LC振荡电路Q——数百石英晶体振荡电路Q——10000500000一.石英晶体2.基本特性1.结构：极板间加电场极板间加机械力晶体机械变形晶体产生电场压电效应：交变电压机械振动交变电压机械振动的固有频率与晶片

8、尺寸有关，稳定性高。当交变电压频率=固有频率时，振幅最大符号压电谐振3.石英晶体的等效电路与频率特性等效电路：（1）串联谐振频率特性：晶体等效纯阻且阻值≈0（2）并联谐振通常所以X感性0容性二.石英晶体正弦波振荡电路利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路。1.并联型石英晶体振荡器X感性0容性石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所以电路可以获得很高的振荡频率稳定性。2.串联型石英晶体振荡器石英晶体工作在fs处，呈电阻性，而且阻抗最小，正反馈最

9、强，相移为零,满足振荡的相位平衡条件。对于fs以外的频率，石英晶体阻抗增大,且相移不为零，不满足振荡条件，电路不振荡。X感性0容性6.2非正弦波发生器(a)矩形波(b)三角波(c)锯齿波(d)尖顶波(e)阶梯波矩形波是非正弦波的基础波形，可通过波形变换得到其他波形6.2.1矩形波发生器1.电路结构由滞回比较电路和RC定时电路构成上下限:2.工作原理：(1)设uo=+UZ,此时，uO给C充电,uc，则：u+=UT+0tuo+UZ-UZucUT+0t一旦uc>UT+,就有u->u+,uo立即由＋UZ变成－UZ。在uc

10、u+,设uC初始值uC(0+)=0uo保持+UZ不变+UZ此时，C向uO放电,再反向充电(2)当uo=-UZ时，u+=UT-uc达到UT-时，uo上跳。UT+uctUT-当uo重新回到＋UZ后，电路又进入另一个周期性的变化。-UZ0U