正弦波振荡电路的振荡条件课件.ppt

1、 9.1 正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路的振荡条件 9.2 RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路 9.3 LC正弦波振荡电路正弦波振荡电路*9.4 非正弦波振荡电路非正弦波振荡电路9.1 正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路的振荡条件1. 1. 振荡条件振荡条件2. 2. 起振和稳幅起振和稳幅3. 3. 振荡电路基本结论振荡电路基本结论正弦波振荡器（或称正弦波信号发生器）分正弦波振荡器（或称正弦波信号发生器）分RCRC、LCLC和石英晶和石英晶体正弦波振荡电路三种类型体正弦波振荡电路三种类型: :RCRC输出频率较低输出频率较低 1 1HZHZ1MHZ 1MHZ 低频信号低频信号; ;L

2、CLC输出频率较高输出频率较高 一般产生一般产生1MHZ1MHZ以上高频信号以上高频信号; ;石英晶体正弦波振荡电路石英晶体正弦波振荡电路f f非常稳定非常稳定; ;自激振荡自激振荡放大电路输入端不接外接信号，而在放大电路输入端不接外接信号，而在 输出端仍有一定频率和幅度的信号输出的现象。输出端仍有一定频率和幅度的信号输出的现象。1. 振荡条件振荡条件 自激振荡在放大电路中并非好事，它将自激振荡在放大电路中并非好事，它将 使放大电路使放大电路不能正常工作，因此要采用消振电路来破不能正常工作，因此要采用消振电路来破坏产生自激振荡条件。坏产生自激振荡条件。 但在振荡电路中则不然，它正是利用自但在振

3、荡电路中则不然，它正是利用自激振荡而工作。激振荡而工作。 振荡器与放大器的区别：前者不加输入振荡器与放大器的区别：前者不加输入信号就有输出信号。而后者的输入端都接信号源。信号就有输出信号。而后者的输入端都接信号源。 正反馈放大电正反馈放大电路如图示。（注意路如图示。（注意与负反馈方框图的与负反馈方框图的差别）差别）fiaXXX 若环路增益若环路增益1 FA则则， faXX 去掉去掉， iXoX仍有稳定的输出仍有稳定的输出又又fafa AFFAFA所以振荡条件为所以振荡条件为1)()( FA振幅平衡条件振幅平衡条件 n2)()(fa 相位平衡条件相位平衡条件2. 2. 起振和稳幅起振和稳幅起振条

4、件起振条件1)()( FA n2)()(fa 当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加，否则波形将出现失真。加，否则波形将出现失真。 噪声中，满足相位平衡条件的某一频率噪声中，满足相位平衡条件的某一频率 0的噪声信号被的噪声信号被放大，成为振荡电路的输出信号。放大，成为振荡电路的输出信号。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时， 使振幅平衡条件从使振幅平衡条件从 回到回到1 AF。 1 AF3. 3. 基本结论基本结论正弦波持续振荡的两个条件是：正弦波持续振荡的两个条件是：振幅平

5、衡条件（幅值条件）振幅平衡条件（幅值条件） AF=1相位平衡条件相位平衡条件 n2)()(fa 从电路结构上来看，一个振荡电路必须满足三个条件：从电路结构上来看，一个振荡电路必须满足三个条件：放大电路放大电路正反馈正反馈选频网络（只对某一固定频率发生振荡）选频网络（只对某一固定频率发生振荡）9.2 RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路1. 1. 电路组成电路组成2. 2. 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3. 3. 振荡电路工作原理振荡电路工作原理4. 4. 稳幅措施稳幅措施1. 1. 电路组成电路组成反馈网络兼做选频网络反馈网络兼做选频网络2. 2. RCRC串并联选频网

6、络的选频特性串并联选频网络的选频特性反馈系数反馈系数)()()(ofsVsVsFV 212ZZZ 2)(31sCRsCRsCR 又又 j s且令且令RC10 则则)( j3100 VF幅频响应幅频响应2002)(31 VF相频响应相频响应3)(arctg00f 2002)(31 VF3)(arctg00f 当当幅频响应有最大值幅频响应有最大值RCffRC 21 100 或或31max VF相频响应相频响应0f 3. 3. 振荡电路工作原理振荡电路工作原理此时若放大电路的电压增益为此时若放大电路的电压增益为 用瞬时极性法判断可知，电用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件路满足相位平衡条件则振

7、荡电路满足振幅平衡条件则振荡电路满足振幅平衡条件0f 当当RC10 时，时， n2fa (+)(+)(+)(+)Av311f RRAV1313 VVFA电路可以输出频率为电路可以输出频率为 的正弦波的正弦波RCf 210 RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波的正弦波采用非线性元件采用非线性元件热敏元件热敏元件4. 4. 稳幅措施稳幅措施热敏电阻热敏电阻起振时，起振时，311f RRAV即即1 VVFA热敏电阻的作用热敏电阻的作用 oV oI 功功耗耗 fR 温温度度 fR 阻阻值值 fR3 VA1 VVFA稳幅稳幅 VA采用非线性元件采用非线性元件场效应管（场效应管（JFET）稳幅原理稳幅原理 oV )(GS负负值值V DSR3 VA1 VVFA稳幅稳幅 VA31DS3p3 RRRAV34 CRD、整流滤波整流滤波T 压控电阻压控电阻采用非线性元件采用非线性元件二极管二极管end