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1、下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录第五章第五章 正弦波振荡电路正弦波振荡电路5.1 5.1 5.1 5.1 产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件产生正弦波振荡的条件自激振荡自激振荡自激振荡自激振荡 放大电路在无输入信号的状况下，就能输出确定放大电路在无输入信号的状况下，就能输出确定放大电路在无输入信号的状况下，就能输出确定放大电路在无输入信号的状况下，就能输出确定频率和幅值的沟通信号的现象。频率和幅值的沟通信号的现象。频率和幅值的沟通信号的现象。频率和幅值的沟通信号的现象。开关合在开关合在开关合在开关合在“1”“1”为为为为无反馈放大电路。无反馈放大电
2、路。无反馈放大电路。无反馈放大电路。开关合在开关合在开关合在开关合在“2”“2”为为为为有反馈放大电路有反馈放大电路有反馈放大电路有反馈放大电路 开关合在开关合在开关合在开关合在“2”“2”时时时时,去掉去掉去掉去掉u ui i 仍有稳定的输出。反馈信号代仍有稳定的输出。反馈信号代仍有稳定的输出。反馈信号代仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。替了放大电路的输入信号。替了放大电路的输入信号。替了放大电路的输入信号。1 1 S SA A2 2F下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.1.1 5.1.1 自激振荡的条件自激振荡的条件(1)(1)幅度条件：幅度条件：幅度条
3、件：幅度条件：(2)(2)相位条件：相位条件：相位条件：相位条件：n n是整数是整数是整数是整数 相位条件意味着振荡电路必需是正反馈；相位条件意味着振荡电路必需是正反馈；相位条件意味着振荡电路必需是正反馈；相位条件意味着振荡电路必需是正反馈；幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必需幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必需幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必需幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必需有足够的反馈量有足够的反馈量有足够的反馈量有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数可以通过调整放大倍数A A 或反馈系或反馈系或反馈系或反馈系数数
4、数数F F 达到达到达到达到)。自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件自激振荡的条件下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.1.2 5.1.2 正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成正弦波振荡电路的组成(1)(1)放大电路放大电路放大电路放大电路:放大信号放大信号放大信号放大信号(2)(2)反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络:必需是正反馈，反馈信号即是必需是正反馈，反馈信号即是必需是正反馈，反馈信号即是必需是正反馈，反馈信号即是 放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号放大电路的输入信号 (3)(3)选频网络选频网络选频网络选频网络:保证输
5、出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波保证输出为单一频率的正弦波 即使电路只在某一特定频率下满足即使电路只在某一特定频率下满足即使电路只在某一特定频率下满足即使电路只在某一特定频率下满足 自激振荡条件自激振荡条件自激振荡条件自激振荡条件 (4)(4)稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节:使电路能从使电路能从使电路能从使电路能从 A Au uF F 1 1，过渡到，过渡到，过渡到，过渡到 A Au uF F =1=1，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。，从而达到稳幅振荡。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.1.3 5.1.
6、3 正弦波振荡电路的类型正弦波振荡电路的类型 LCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。输出功率大、频率高。RCRC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路:输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。输出功率小、频率低。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。石英晶体振荡电路：频率稳定度高。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5.2 5.2 RCRC正弦波正弦波正弦波正弦波振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路RCRC选频网络选频网络选频网络选频网络正反馈网络
7、正反馈网络正反馈网络正反馈网络放大电路放大电路放大电路放大电路 用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号用正反馈信号u uf f作为输入信号作为输入信号作为输入信号作为输入信号 选出单一频选出单一频选出单一频选出单一频率的信号率的信号率的信号率的信号一、一、一、一、电路结构电路结构电路结构电路结构uf+R+RFR1 C RCuO+同相比例电路同相比例电路同相比例电路同相比例电路选频网络选频网络选频网络选频网络下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录二、二、二、二、RCRC串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性串并联选频网络的选频特性传输系数：传输系数：
8、传输系数：传输系数：。R RC CR RC C。+。式中式中式中式中 ：分析可知：仅当分析可知：仅当 =o o时，时，U2 U2 U1=1 U1=1 3 3达最大值，达最大值，且且 u2 u2 与与 u1 u1 同相同相,即网络具有选频特性即网络具有选频特性,fO,fO 确定于确定于RCRC。u1 1u2 2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录振荡频率的调整振荡频率的调整+R RF FR R C CC C u uOO +KKKKR R1 1R R2 2R R3 3R R3 3R R2 2R R1 1 变更开关变更开关K的位置可变更选频的位置可变更选频网络的电阻，实现频率粗调；网
9、络的电阻，实现频率粗调；变更电容变更电容C 的大小可实现频率的大小可实现频率的细调。的细调。振荡频率振荡频率下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录三、三、三、三、起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件稳定振荡条件 A Au uF F =1=1，|F F|=1/3|=1/3，则，则，则，则起振条件起振条件起振条件起振条件 A Au uF F 1 1，因为，因为，因为，因为|F F|=1/3|=1/3，则，则，则，则 考虑到起振条件考虑到起振条件 AuF 1,一般应选取一般应选取 RF略大略大2R1。假如这
10、个比值取得过大，会引起振荡波形严峻失真。假如这个比值取得过大，会引起振荡波形严峻失真。由运放构成的由运放构成的由运放构成的由运放构成的RCRC串并联正弦波振荡电路是靠运放通串并联正弦波振荡电路是靠运放通串并联正弦波振荡电路是靠运放通串并联正弦波振荡电路是靠运放通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路(1)(1)热敏电阻具有负温度热敏电阻具有负温度热敏电阻具有负温度热敏电阻具有
11、负温度系数，利用它的非线性可系数，利用它的非线性可系数，利用它的非线性可系数，利用它的非线性可以自动稳幅。以自动稳幅。以自动稳幅。以自动稳幅。在起振时，由于在起振时，由于在起振时，由于在起振时，由于 u uOO 很很很很小，流过小，流过小，流过小，流过R RF F的电流也很小，的电流也很小，的电流也很小，的电流也很小，于是发热少，阻值高，使于是发热少，阻值高，使于是发热少，阻值高，使于是发热少，阻值高，使R RF F 22R R1 1；即；即；即；即 A Au uF F 11。随着振荡幅度的不断加强随着振荡幅度的不断加强随着振荡幅度的不断加强随着振荡幅度的不断加强，u uOO增大，流过增大，流
12、过增大，流过增大，流过R RF F 的电流也的电流也的电流也的电流也增大，增大，增大，增大，R RF F受热而降低其阻受热而降低其阻受热而降低其阻受热而降低其阻值，使得值，使得值，使得值，使得A Au u下降，直到下降，直到下降，直到下降，直到R RF F=2=2R R1 1时，稳定于时，稳定于时，稳定于时，稳定于 A Au uF F =1=1，振荡稳定。振荡稳定。振荡稳定。振荡稳定。半导体半导体半导体半导体热敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻 R R+R RF FR R1 1 C C R RC C u uOO +下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 热敏电阻具有负温度热敏电阻具有
13、负温度热敏电阻具有负温度热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可系数，利用它的非线性可系数，利用它的非线性可系数，利用它的非线性可以自动稳幅。以自动稳幅。以自动稳幅。以自动稳幅。半导体半导体半导体半导体热敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻 R R+R RF FR R1 1 C C R RC C u uOO +稳幅过程：稳幅过程：稳幅过程：稳幅过程：思索：思索：思索：思索：若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？若热敏电阻具有正温度系数，应接在何处？u uOOt tR RF FA Au u下一页下一页返回返回上一页上一页退出退
14、出章目录章目录带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路(2)(2)利用二极管的正利用二极管的正利用二极管的正利用二极管的正向伏安特性的非线向伏安特性的非线向伏安特性的非线向伏安特性的非线性自动稳幅。性自动稳幅。性自动稳幅。性自动稳幅。R R+R RF2F2R R1 1 C C R RC C u uOO +D D1 1D D2 2R RF1F1u uf f+稳幅环节稳幅环节稳幅环节稳幅环节下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录四、四、四、四、RCRC正弦波振荡电路正弦波振荡电路正弦波振荡电路正弦波振荡电路 1.1.结构简洁，制作便利，经济牢靠结构简洁，制作便
15、利，经济牢靠结构简洁，制作便利，经济牢靠结构简洁，制作便利，经济牢靠 2.2.振荡频率较低振荡频率较低振荡频率较低振荡频率较低 5.3 LC5.3 LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路正弦波振荡电路正弦波振荡电路 LC LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡以产生高频振荡以产生高频振荡以产生高频振荡(几百千赫以上几百千赫以上几百千赫以上几百千赫以上)。由于高频运放价。由于高频运放价。由于高频运放价。由于高频运放价格较高，所以一般用分别元件组成放大电路。本节格较高，所
16、以一般用分别元件组成放大电路。本节格较高，所以一般用分别元件组成放大电路。本节格较高，所以一般用分别元件组成放大电路。本节只对只对只对只对 LC LC振荡电路的结构和工作原理作简洁介绍。振荡电路的结构和工作原理作简洁介绍。振荡电路的结构和工作原理作简洁介绍。振荡电路的结构和工作原理作简洁介绍。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录L LC C+U UCCCCR RL LC C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC CE E变压器反馈式变压器反馈式变压器反馈式变压器反馈式LCLC振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路 (1)(1)电路结构电路结构电路结构电路结构 正正正正反反反
17、反馈馈馈馈(2)(2)振荡频率振荡频率振荡频率振荡频率 即即即即LCLC并联电并联电并联电并联电路的谐振频率路的谐振频率路的谐振频率路的谐振频率 放大电路放大电路放大电路放大电路选频电路选频电路选频电路选频电路反馈网络反馈网络反馈网络反馈网络u uf f+下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 例：例：例：例：正反馈正反馈正反馈正反馈 留意：用瞬时极性法推断反馈的极性时，留意：用瞬时极性法推断反馈的极性时，留意：用瞬时极性法推断反馈的极性时，留意：用瞬时极性法推断反馈的极性时，耦合电容、旁路电容对沟通短路。耦合电容、旁路电容对沟通短路。耦合电容、旁路电容对沟通短路。耦合电容、旁路
18、电容对沟通短路。试用相位平衡条件推断下图电路能否产生自试用相位平衡条件推断下图电路能否产生自试用相位平衡条件推断下图电路能否产生自试用相位平衡条件推断下图电路能否产生自激振荡激振荡激振荡激振荡 +U UCCCCC C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC CE EL LC C下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录 正反馈正反馈正反馈正反馈例：例：例：例：P8080+U UCCCCC C1 1R RB1B1R RB2B2R RE EC C2 2L LC C下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录P80 电感三点式电感三点式+U UCCCCC C1 1R R1
19、1R R2 2R RE EC CE EL L2 2C CL L1 1 正反馈正反馈正反馈正反馈下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录P81 电容三点式电容三点式+U UCCCCC C1 1R R1 1R R2 2R RE EC CE EL LC C1 1R RC CC C2 2 正反馈正反馈正反馈正反馈下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录P81 例例1 C C1 1+U UCCCCR RB1B1R RB2B2R RE EC C2 2C C 负反馈负反馈负反馈负反馈下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录P81 例例2 +U UCCCCC C1 1R R1 1R R2 2L L 正反馈正反馈正反馈正反馈下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录地地地地B BA A 反馈反馈反馈反馈下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录+U+UCCCC集电极集电极集电极集电极发射极发射极发射极发射极+U+UCCCC集电极集电极集电极集电极基极基极基极基极+U+UCCCC集电极集电极集电极集电极发射极发射极发射极发射极P85 习题习题5-6 （2）、）、（3）、）、（4）图）图正反馈正反馈正反馈正反馈负反馈负反馈负反馈负反馈正反馈正反馈正反馈正反馈