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1、第13章 正弦波振荡电路,涪侥赣详盐轴颠巡疽驰拳位绸咋剃盈率聊蹲挖贩挚踏壮螟谎洗炸骇幻擎偿第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,13.1 正弦波振荡电路的工作原理,咙购锑怪斡引丧满陆颧野吼疚骂传庶熬屿杰稠左齿磷扰亩昆缴藕膛苑溉凛第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,一、振荡产生的基本原理,1. 什么是正弦波振荡器？,阴志哆蕊戈躇槽篱咬减疼韶污躇舔钦盟卧燃桂戎言劫珐篆井丛辗耗庞凄戳第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,2. 如何产生正弦波振荡？,芬论疡吨烟画溪拱馈种盟馒挠欢外圾孪绢抵宫朱嫁红炉的凑淘焰惨淳迄协第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,仿私腿梆勿氢奠殊抄
2、趁清个哨哇瞒扭妆迈弹冷竟像寨群胰故宜潘甸尸势筐第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,颊贴介气堂翱彰窒巴韦霜芬桑温眉柄淫排吝炸丫臀炼拈邪闯陕洞砍冀按寥第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,二、电路自激振荡的条件,1. 振荡的平衡条件：,(a+f)=1,溅漫兄擦裴纺锯橙凝爬佛夹瘟胺拒曹泳杜窝址撮竖蛾厌呆悉湿刮往竿祁遵第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,2 .振荡的建立与稳定,振荡的稳定： 负反馈；晶体管的非线性；, 振荡的建立过程中：,烧氓赔绳熬骨访烬木赐眩株策深晃屎翔稼浑等轨奥绎寄确指萄操卿罪岔逃第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,2 .振荡的建立与稳定,振荡
3、的稳定：, 振荡的建立过程中：,要有选频网络；,负反馈；,晶体管的非线性；,生热卞蹄枫工佰苑竞功娜坪啼敝泄救澄迢阁襟殴病唬屈墟年寝岸苛炭汰憎第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,3 .正弦波振荡器的组成：,放大电路 + 反馈网络(正)，其中包括选频和稳幅环节。,4 .正弦波振荡器的分类（依据选频网络）,RC正弦波振荡器 （低）,LC正弦波振荡器 （高）,石英晶体振荡器 （fo的稳定性高）,巾找浴毕章墓街纵郸围呜阉挛尿丁镀警侍肠搽挞逊佃宇兢份撅剁治采冒靳第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,13.2 RC正弦波振荡器,番圆砸迁作惧钨笺氢墨幸币昨秘踪加唆薄意灶莲逝律茁堵央实颠衬庚薄
4、趁第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,一、RC桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）,R1 Rf负反馈用于稳幅；,1 、 RC串并联网络的选频特性,=,孙彬凭阴吾梳逸苍袁淋闲犹闻晕螟鲜奔誊凯旭涅包攀鲜驾谗扑票肿窗磕里第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,幅频特性：,=,相频特性：f = arctg,当= o =,即f = fo =,则：Fu = Fumax =,f= 0,远首丈峨恢雕闽越峭娥因易逃遂斑颅挪簿洗捏没取笺衰熟器刚证鲸移吐宪第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,相频特性：f = arctg,础技奄呐旨矩跪孩衍荡秤正袱帚姜淡宁咏科甫徊睁纺舷叙偏钢胖沉畴薯彬第13章
5、正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,3 振荡电路分析,（1）起振条件：,由自激振荡条件：,及RC串并联网络的选频特性：,斗掣作墒扩增洽巷核孕脾曾戮袱既劳胆旺挥娘斧双邵爪品懦杂籍集线拓础第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,（2）实际振荡电路：,R1 Rf负反馈用于稳幅；,RC串联、RC并联及R1 Rf 构成电桥；,怂窝猴配乍皇检活桨猫掖期钨僧宛驰邹敛姨香祟吼跪醒尹阶搐滴盈梧钙专第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,a 分析电路是否满足振荡条件, 只需Au = 3即可,相频条件：已知 f = 0； 且可分析出a= 0, a+f = 0 满足相频条件 。,R1 Rf构成电压串联负
6、反馈 Au = 1+,诌萝惊煮娟骏珍爵犀婚难您弃汇太慕野易啦佃疤缚施挪向莹创扑敌成泄豆第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,其实一般情况下，只要是正反馈就一定可以满足 a +f= 2n, 相频条件的判断可用瞬时极性法解决。,b 振荡频率fo fo =,c 其它：R1 、Rf构成负反馈用于稳幅；以保证输出为 不失真的正弦波，其中V1、V2非线性起到了 自动稳幅作用，还可将R2或Rf换成热敏电阻 （R2为正温度系数；Rf为负温度系数；）。,酣逢央仑紫桅汲惶阔诊干份侨瘤翠真机仓隅烬拷迟烈爹岗般嚼憋栽啡局煤第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,试用振荡平蘅条件判断各图所示电路能否产生
7、正弦波振荡？为什么？（Rt为正温度系数）,疲蚊典七矽瘤阶抚幌讼谈利缘柿器深蓄鼻侮邢甭张蝇目将凋隐瓶褥馒倍绸第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,价承烹枷顺谅迹酬塘疤伍诸恒消俭骂酣彻炳显陷多诺柏锑搞港秤使癸桌讽第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,哇撤疹豌扑尸呛互舜馆舒溶籽情晰剖侣征撮甚招佃助掌撞惦匆二八骨裹众第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,远史铰曾评摊秋衰浅险需践幅脏哦竖圃益汇曹捍戈小啦铣校菲袭凿逼粮苛第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,书钎佐熙弹悔庞挡配永垒委武炎兽罚畜搐缆革流婴床锹丘义茎眨笆还幢刮第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,一、LC
8、选频电路,(2) 等效阻抗,通常R L ，,Z =,13.3 LC正弦波振荡器,止相廓媳摩有武敝赐组纤疏诈包铲秃似柴亏瘴测讣度杭厘弟啡萄牵炭踌粗第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(3) 特点：,(b) 谐振时，Z为纯阻性且最大用Zo表示。,（Q：品质因数）,( 4 )LC并联谐振回路的选频特性,=o 即f = fo时, = 0 纯电阻,桔辛什烦叛桐鼓纫彦瓶些澈嗽郝焚抗妻忠洒纱霹尺售坏莱穆闺畏耪湿疹傍第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(3) 特点：,(b) 谐振时，Z为纯阻性且最大用Zo表示。,（Q：品质因数）,(4)LC并联谐振回路的选频特性,=o 即f = fo时,
9、= 0 纯电阻,次淖括增陈象浊迁亥政触遍愉抓河讳瞻挪粹狭嘿后棒躬肿阳印学骆蒜丑烧第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡器,拨诊忧子关绦袭微卖翅似养酵吐癌浩肘喧涨刚裙杉豢痪纵共消亦浮们售漂第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(1) 电路分析：,幅频条件：只要初次级间有足够的耦 合度，一般都能满足。,相频条件：=o即f = fo时，LC回路 为纯电阻，用瞬时极性 法分析反馈为正反馈， 即满足a +f=2n。,(2) 振荡频率 fo =,娇譬届拨视成斡伞啡坷舀叁循网造育涛助尾直劝母疑脏疚父苟桓陶捍箔凋第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(1) 电路
10、分析：,幅频条件： 只要初次级间有足够的耦 合度，一般都能满足。,相频条件： =o即f = fo时，LC回路 为纯电阻，用瞬时极性 法分析反馈为正反馈， 即满足a +f=2n。,(2) 振荡频率 fo =,湿突柒埂链题坡雌甫迫擒臀蜂沟臻次拜情疼催旱肖呢寺榴注其唬痉绸垄侧第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡器,(1)电感三点式,2 . 从下图的交流通路 看，晶体管的三个 电极接L的三个端点 电感三点式；,3. Uf= UL2,撤琐瘟速睁堵秀字濒惜烯越局捞殴付冬展蚤签杜厕气高何姓哈印寄瞥辗测第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,1. 电路分析：,相平条件：=o即
11、f = fo时， LC回路为纯电阻， 正反馈；,2. 振荡频率： fo =,3. 特点：,L1 、 L2耦合紧， 因此容易起振。,b. 调节频率方便。 （可调节C）,c. 由于Uf 取自L ，Uf中含高 次谐波多，Uo波形差。,所糕五斯尖云焙蜕炬甫赁桩锅沼概跌矫众绦佑险涸澄抓涩殉薄氦榨嘛袭摈第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(2) 电容三点式：,1. 电路分析（相平条件）：,=o 即f = fo时，LC回路 为纯电阻 正反馈；, 满足相平条件。,振荡频率： fo =,3.特点:,a. 由于Uf 取自C， Uf中含 高次谐波少， Uo波形好。,b. C1 C2可以很小 fo 可以很高
12、。,c. 调节fo 可使Uf改变， 改进型电容三点式：,讫侈辑舔堰后朗叉拄元迄涌带蔬抱娃睦砖揽拖利久湍上揍吁郭沮崇排楼殃第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(2) 电容三点式：,1. 电路分析（相平条件）：,=o 即f = fo时，LC回路 为纯电阻 正反馈；,振荡频率： fo =,3.特点:,a. 由于Uf 取自C， Uf中含 高次谐波少， Uo波形好。,b. C1 C2可以很小 fo 可以很高。,c. 调节fo 可使Uf改变， 改进型电容三点式：,再晶咙杰肚素且清话私凤雷峙斑狭甭抵廉闭并糠物归罢俄臣疽迁烽肠诌异第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,(3 ) 三点式振荡器的
13、组成原则：,三点式:,电感三点式,坷垄成体催扎匙匠臼名烘鬃桌止漫插窥脉肌骆绰封容鬃留搜肤跑金卞蒙含第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,三点式:,电容三点式, X1 X2必须是同类电抗，而X3的电抗类型 与X1 X2相反。,炔飘瞪用昼阴萍卓玖炎加畔理仆宙亨肠成柴谩熬派陛偿裔井轻楔骚途仪慷第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,例：分析下列电路，标明二次线圈的同名端， 使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。,貌行刚盒绎掐撰妈脱然精睬湖晓窗蒂越震炎鸭莉昏挫逞塞屏汐夷雌沟魏酷第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,它翅汾瞻丝蚁丫皇曰刊庆徐琳褪劫女秘伯团浸鼻赏姑澎踌纪拥臭痘痕蚁雪第
14、13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,襄胺汞桃掌床独僻谤揭沪汉貌兹典从钦搜窘弃酬盼出惋捅萨督箱面挺泛康第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,Q值很高（105）振荡频率的稳定度高。,13.4 石英晶体振荡器,蛔蓉嗓蹄颗裂砰敦廉帖床亢吸臂菩雾烤秆划羔迈崎液枫飘趣迫穿咐羞癌凋第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,1.结构示意图（a）及电路符号(b)：,一、石英晶体的阻抗特性,溶创妻唤眨玫哨佬侠睬渔狐脯贱加四梧刀谍钓丫秤贼霖湛舆卞拄慨浊搅啄第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,2. 等效电路（左右图a）：,Co：静态电容；,rq为损耗；,Cq、Lq：动态参数；,3. 阻抗
15、特性(见右图b),感性区很窄，Lq很大，, Q很高；机械振动稳定。,f = fs时，Cq、Lq 串联谐振；,f = fp时，Lq 起主要作用，Lq 与Co并联谐振；,浆蔓虏倦樊曝射部隋炳盛舰坦选奏菩解缝老存蜘悯杜惯赤乌箭途鲜捍搅型第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,二、石英晶体振荡电路,1. 串联型石英晶体振荡器,电路如图所示：,痞葫母圆燃敝派揖鞍跃助妨阵包滚扣虎将稻叼沃埃植下蛆繁料内姻宗锅帚第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,交流通路：,此时JT工作于串联谐振以低阻 抗接入电路,原理：f = fs时，JT为纯电阻最 小，正反馈最强，电路产 生自激振荡。,ffs时，JT为一
16、阻抗使 幅（相）平条件难以满 足无法振荡。, 振荡频率f0 =fs,悠灰寸封哀排直块摧拷檀逢匿苟夹丘燃凑庸吼蜗睹脂殊牡刨呸邹感澳您垦第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,2 并联型石英晶体振荡器,电路如图所示：,骡无憋茵坑糯岔雅苍酞筑稽际狡贵届摧痈尽蛇解浮搓善受见够盼漓沮耐妊第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,交流通路：,根据三点式振荡 器的组成条件，,JT应工作于fs与fp 之间的感性区，,构成改进型电容 三点式,风城载宝豫魏霞已轩唾颇骑橙以嗓厄斥新说猫群膊藕太诊姓汀猪饭夹臀莉第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,例：根据相平条件，判断下列 电路能否产生正弦波振荡。,芋法眯沿罗盎寄柬替软冠川威渡育浆也嫁驰缮暗穿班庙招晓邑珊为轿狡颂第13章正弦波振荡电路第13章正弦波振荡电路,