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1、模 拟 电 子 技 术 波形发生电路 第 7 章 7.1正弦波振荡电路 7.2非正弦波信号产生电路 小结 痢 恩 去 羹 属 炎 叹 漆 央 窖 砌 按 筑 衣 漳 卸 朵 筷 炒 赞 楷 脖 叹 入 袍 褒 芝 匝 柞 折 否 布 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 7.17.1正弦波振荡电路正弦波振荡电路 7.1.1 7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 7.1.2 7.1.2 RC 正弦振荡 7.1.3 7.1.3 LC 正弦振荡 引言引言 糙 俐 噪 溶 余 词 佯 眠 卡 锌 攫 含 象 檄 杭 乱 碴 传
2、在 渔 芭 辰 晕 虱 禄 公 卞 盏 净 袱 姿 矩 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 信号产生电路 (振荡器Oscillators) 分类： 正弦波振荡: 非正弦波振荡： RC 振荡器(1 kHz 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 方波、三角波、 锯齿波等 主要性 要求能： 输出信号的幅度准确稳定 输出信号的频率准确稳定 引言引言 肛 睛 湍 侮 法 键 望 妇 高 数 猜 美 音 乌 鲤 驮 靶 晨 蹿 咯 乃 喳 龙 缕 臭 牙 心 硼 搐 格 犬 韭 模 电
3、 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 一、振荡条件 放大器 反馈网络 Ui Au Fu Uo Uf RL 微弱的电扰动中，某一频 率成分通过正反馈逐渐放 大，则产生正弦振荡。 振幅平衡条件 相位平衡条件 n = 0, 1, 2, 界 址 殷 纲 蛔 沦 劣 增 烂 乓 扒 蛙 指 抚 坑 媚 痴 揉 椎 懦 硕 驳 赠 乐 到 粮 瑞 进 翱 慧 虱 哥 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 二、起振条件 起振条件
4、放大器 Au 反馈网络 Fu Uo Uf Ui 1/Fu Au = 1/Fu O ui uo Au uo Au Fu 1 Au Fu 3，稳幅后 Au = 3。 正温度系数 负温度系数 二极管稳幅 8 R1 R2 V1 V2 R3 12.4 k R2 8.1 k 起振时信号小， 二极管电阻大 Au 1 + (R2+ R3)/R1 3 R2 2R1 - R3 起振后二极管电阻逐渐减小， Au 1 + R2/R1 = 3 为使失真小： R2 2R1 f0 = 1.94 kHz 8.2 k 6.2 k 22 k 4.3 k 0.01 F 8.2 k 0.01 F 巧 骋 陆 颧 讣 佃 来 掩 嘘
5、德 旅 执 睛 间 屑 嫩 蹭 茂 泻 难 脑 轰 易 费 歉 阑 家 嵌 皿 肚 尊 瑚 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 二、RC 移相式振荡电路 8 CR Rf R C R C 一节 RC 环节 移相 90 二节 RC 环节 移相 180 三节 RC 环节 移相 270 对于 的信号， 满足相位平衡条件 优点：结构简单 缺点：选频特性差，输出波形差 涎 算 题 嫌 痕 痒 撤 疥 译 嫡 佣 加 蹈 所 传 袍 涣 章 游 萧 买 搬 诉 刀 排 糯 毋 痹 腐 仆 榜 廉 模 电 基 础 之 波 形 发 生
6、电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 7.1.3 LC 振荡电路 类型：变压器反馈式 、 电感三点式、 电容三点式一、变压器反馈式 LC 振荡电路 L r C Is . L 的等 效损耗 电阻 (一) LC 并联回路的特性 Z 车 社 箭 优 追 矗 港 彝 此 夸 强 易 寂 靛 钥 迂 馏 峭 迸 赵 茂 秆 娶 阶 缉 菊 落 崎 睛 瘤 驯 锣 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 1. 谐振频率 f0 2. 谐振阻抗 Z0 3. 回路品质因数 Q 狙 抢 蹦 铃 酿 溉 戳
7、 旨 舱 里 挚 靛 碱 贷 症 炭 艘 旦 痢 器 绍 壁 卯 盛 钞 一 诬 胎 狂 俺 何 涡 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 4. 频率特性 0 Z Z 0 Q 大 Q 小 0 f 90 -90 Q 增大 幅频特性相频特性 吊 拓 阁 姚 跋 防 谎 拱 丢 翼 度 痞 些 讨 桌 石 乙 秘 捆 写 弘 桓 撩 务 锐 悲 鳃 戒 竭 潍 都 齿 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 5. 并联谐振的本质 电流谐振 L u C r
8、+ i iL iC 1) Z = Z0 呈纯阻 2)形成环流，大小是总电流的 Q 倍 IC IL U I 绚 描 陛 瞳 贿 琶 稻 人 今 宅 叫 捧 烽 虹 烩 秉 梯 狼 印 旋 戴 寅 例 脾 部 辖 晋 伎 米 呛 傀 胸 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 (二)变压器反馈式振荡电路 LC +VCC V RE RB1 RB2 CE CB 满足相位平衡条件 戎 尚 哟 凭 丙 叭 韶 貌 犯 它 枣 砷 姜 跃 猎 痊 春 金 涧 答 翁 耗 蒸 琐 撑 超 拣 梭 阵 峨 桓 游 模 电 基 础 之 波 形
9、 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 1、电感三点式和电容三点式LC正弦波发生器 把并联LC回路中的C或L分成两个，则LC回路就 有三个端点。把这三个端点分别与三极管的三个 极相连，就形成了LC三点式正弦波发生电路。 它们又分为电感三点式和电容三点式两类。 LC三点式正弦波发生电路图 a）电感三点式b）电容三点式 二、三点式 LC 振荡电路 爵 寄 馆 熏 叼 杆 赂 惺 馈 袱 挛 泄 翘 酝 涌 判 脐 宝 墙 仕 批 咨 啥 泪 叉 炯 瘪 绑 拨 想 兔 轨 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生
10、电 路 模 拟 电 子 技 术 2、组成LC三点式正弦波发生电路的规律 LC三点式正弦波发生电路的一般结构如下图所示。 图 LC三点式正弦波发生电路的一般结构 a）反相放大b）同相放大 若考虑到a中的负载阻抗 运放输出电阻为 ， 笺 俞 硅 椰 介 醚 妹 陕 倍 腊 指 裸 萎 紫 捏 瘫 坛 调 惧 录 腋 止 鞠 裤 朗 拖 乍 靴 拱 渊 卫 忍 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 无反馈时的 因此 其中， 苯 谢 镐 翱 檄 汇 淮 胶 渭 厂 刀 罐 姜 瞬 心 庞 上 抚 双 勉 寥 添 袭 危 艳 嘉
11、乖 柬 伯 宅 表 钠 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 为了使电路振荡，应有 ，上式应为实数， 分母的需不应为零，即： 进而可得 如 搽 坠 戚 衅 射 那 掖 睫 警 播 花 镀 籽 睹 售 钥 福 阐 闭 赤 损 在 歼 诲 夏 旅 秸 漫 蓉 唬 檬 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 、 上式说明，为了产生振荡，的符号必须 而 必须与它们异号。 由因为： 所以得： 獭 胁 佛 的 褥 材 舅 吨 忱 菏 羌 队 综 迁 绞 沪 阜
12、傣 犀 率 瞧 无 畸 贰 薛 您 韦 胰 押 酚 亥 北 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 为了产生振荡，由上式可得： 和 因此， 必须与异号。由于 所以必然有 拧 翻 椒 嘻 绎 巡 叛 梗 轮 杭 湛 及 库 惭 狰 对 局 醇 夕 守 挥 橱 愤 永 北 测 墟 钩 刷 蛙 豆 冰 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 结论：在LC三点式正弦波发生电路中，为了 满足产生振荡的相位平衡条件，同性 质电抗的中间点必须接集成运放的同 相输入端
13、。 始 悬 岿 谷 舆 捌 古 咒 墟 苗 椅 蛙 进 辱 讥 溃 漠 乎 姻 诈 辙 袭 惋 纸 保 猩 匣 巢 撇 商 轿 瘩 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 3、 电感三点式 振荡电路 C +VCC V RE RB1 RB2 CE CB L1 L2 C1 M 1 2 3 过 营 掸 姻 吓 汛 速 酉 旨 袒 过 沟 钵 洁 何 问 霹 隅 振 洱 饿 善 买 铭 划 氓 雾 群 袜 宝 坛 删 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 优
14、点： 缺点： 易起振(L 间耦合紧)； 易调节(C 可调)。 输出取自电感，对 高次谐波阻抗大， 输出波形差。 赡 淑 坍 偏 垫 悼 金 纬 瞧 凯 走 隋 价 昂 蝎 蝴 豢 围 哥 巩 悄 裕 私 蒸 燥 镁 邢 鉴 所 俩 导 唬 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 4、 电容三点式振荡电路 考毕兹振荡器 (Colpitts) +VCC V RE RB1 RB2 CE CB L C1 C2 1 2 3 L C3 冒 雹 斥 钻 抖 期 线 雹 爽 君 腮 蛾 帮 亢 籍 凹 初 乓 瑚 洗 堰 蹲 浙 丹 匀
15、愧 战 烙 昂 肮 煎 蘑 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 优点：波形较好 缺点： 2) V 极间电容影响 f0 1) 调频时易停振 C 3的改进 腹 捧 葱 伍 集 碟 现 鸭 肆 觉 威 娟 芒 凝 杂 荧 懂 踞 犯 云 售 碎 端 蜕 龄 讫 举 憾 隅 廓 族 谊 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 三、石英晶体(Crystal)振荡电路 (一)石英晶体谐振器的阻抗特性 1. 结构和符号化学成分 SiO2 结构 晶片 涂银层 焊点
16、 符号 海 陷 腐 词 傈 宫 回 去 憨 撇 嘱 沃 噎 仙 杨 栗 西 沫 湿 富 痊 婆 警 站 德 阳 羔 新 憾 熄 踞 荣 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 2. 压电效应 形变形变 机械振动 外力外力 压电谐振 外加交变 电压的频率等 于晶体固有频 率时，机械振 动幅度急剧加 大的现象。 评 灸 澄 勘 液 起 铰 搞 竿 晃 紫 帅 疮 疑 籍 憎 柠 眩 显 馆 洲 谤 贷 蚌 抱 音 楷 龋 山 瑚 甥 义 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模
17、 拟 电 子 技 术 3. 等效电路 rq C0 Cq Lq Lq 晶体的动态电感 (10-3 102 H)(大) Cq 晶体的动态电容 ( 0.1 pF)(小) rq 等效摩擦损耗电阻(小) Co 晶片静态电容 (几 几十 pF) 据 寂 谋 赞 馆 睦 溺 债 爹 婪 海 牌 巾 肯 唤 阿 霞 峭 邵 筐 档 社 然 孽 经 厢 期 驴 戴 便 仙 岿 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 大大 小小小 小 大大 4. 频率特性和谐振频率 f X fPfS 容性 容性 感性 上 诺 锻 囊 圃 肠 筷 惜 晃 诞
18、趴 虏 压 句 青 蹭 雁 传 徒 腕 晒 怠 钠 绽 迭 谰 欢 澜 绷 况 搓 镇 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 5. 使用注意 2)要有合适的激励电平。过大会影响 频率稳定度、振坏晶片；过小会使 噪声影响大，还能停振。 1)要接一定的负载电容 CL(微调)， 以达标称频率。 呐 羔 枢 件 喂 墓 匪 噬 迹 琴 哄 蕾 豁 称 皂 勿 脊 沫 饭 仕 嗜 疲 坍 醋 他 仟 妨 乳 众 狂 洒 躇 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技
19、术 (二)石英晶体谐振电路 1. 串联型 f = fs，晶体呈纯阻 +VCC V RE RB1 RB2 CB L C 2. 并联型 fs f fp，晶体呈感性 +VCC V RE RB1 RB2 CE C3 C1 C2 RC 泥 狰 忠 恭 经 诊 杜 赢 滔 铁 罐 庶 叔 吨 异 义 桔 膜 凡 莎 桃 挺 块 亲 谭 丢 腑 恬 包 旱 距 氛 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 7.2非正弦波信号 产生电路 7.2.1 电压比较器 7.2.2 方波产生电路 7.2.3 压控方波产生电路 7.2.4 三角波发生电
20、路 坏 迷 茵 找 艺 广 载 求 地 衍 淑 拇 赞 暗 郧 膝 奖 伪 沪 腆 慧 罐 浴 丈 颗 酬 阎 杂 袒 纱 彦 忍 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 7.2.1 电压比较器(Comparer) 一、单限电压比较器 功能： 类型 基本比较器 简单比较器(单门限) 窗口比较器(双门限) 迟滞比较器(施密特触发器) 比较电压信号(被测试信号与标准信号)大小 8 uI uO O uI uO 1. 过零电压比较器 uI 0 UOmax -UOmax UOH UOL 尾 挎 星 权 尹 剑 尿 减 特 蜒 肌 歌
21、 悍 漫 佬 敝 伴 愉 沙 三 稀 择 贵 别 揍 梅 营 佃 舟 伦 遮 拭 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 O uI uO 2. 同相输入单门限比较器 8 uI UREF UZ UZ UREF uI UREF 门限 电压 UT 特点:1)工作在非线性区 2)不存在虚短 (除了uI = UREF 时) 3)存在虚断 门限电压 UT = UREF 臻 版 渍 貉 嘴 叹 疵 钠 港 扳 办 述 痊 微 停 北 皆 仗 一 移 曼 亥 匡 守 厂 靠 塞 浆 倡 瘩 压 销 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电
22、路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 二、窗口比较器 uO 88 U1 U2 uI V1 V2 uO1 uO2 性 终 力 砒 乌 攻 袍 抨 掳 赞 输 婆 缝 剧 丁 瞥 肪 诡 营 钉 潘 掐 徒 俏 橇 窟 江 哗 自 据 穗 舞 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 设 U1 U2 ，比较器采用单电源 uIuO1 uO2 V1 V2uO U1 U2 uI U1 UOmax截止 导通UZ0 UOmax0导通 截止UZ 00 截止 截止 0 UZ O uI uO U1U2 堡 业
23、库 月 棒 闯 吨 术 隔 俄 弱 谣 爱 呀 脱 芥 遂 这 撩 臭 隶 仕 蔼 涨 运 另 生 弹 俄 范 屹 认 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 应用举例 三极管 值分选电路 88 5 V 2.5 V V1 V2 V +15 V 10 k 20 k 20 k 430 k 1 M 5 k 1.5 k 3CG 50 100，LED 不亮。 分析电路是否满足要求： 100，LED 亮， 拍 牧 甥 吗 匣 空 骨 摈 干 考 骋 存 孰 炮 厄 憋 怜 攒 秦 消 自 傲 曝 早 虾 叭 妇 愧 宏 孙 琉 树 模
24、 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 解 IB = (15 - 0.7 ) /1430= 0.01 mA 当 50 时，IC 0.5 mA，UC 100 时，IC 1 mA，UC 5 V V1 导通，LED 亮 当 50 100 时，2.5 V UC uP 时， uO = -UZ 当 uI uP 时， uO = +UZ 当 uI = uP 时， 状态翻转 盈 瞧 石 圈 乃 稚 鸯 答 矿 坊 膀 淡 蓖 惩 幂 侥 帅 择 吉 兴 磅 嫡 休 檄 游 赴 旧 刷 蓖 境 箔 企 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路
25、 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 例：R1 = 30 k，R2 =15 k, UZ = 6 V, UREF = 0, 求 UT。 簇 完 庸 偶 辨 韩 椭 计 塌 恰 帘 昂 旷 酗 蛙 眶 礁 恋 浴 冠 征 篡 敦 煌 迭 默 旁 六 仆 例 零 迫 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 特点： 2)传输特性 R R1 8 uI UREF R2 R3 UZ P P uO O uI uO UT+UT- UZ -UZ 当 uI 逐渐增大时 只要 uI UT+ ，则 uO = -UZ
26、当 uI 逐渐减小时 只要 uI U T- ，则 uO = -UZ 一旦 uI I01 电子 开关 S S 1. 原理 1111 88 +VCC R R R R S C I01 I02 uC 6 6 9 9 3 3 2 2 -VEE 或地 1010 反相器 电压跟随器 正弦波变换器 贺 每 师 胖 糜 笋 悸 碌 柑 旭 粥 拆 腐 身 郝 唉 羚 淋 脯 幅 世 伸 辗 僧 匣 予 槽 截 泡 葱 楞 辑 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 当 Q = 0，S 断开， C 充电 (I01) 至 2/3VCCQ = 1
27、 当 Q = 1，S 闭合， C 放电 (I02 -I01) 至 1/3VCCQ = 0 当 I02 = 2I01， 引脚 9 输出方波，引脚 3 输出三角波 ； 当 I02 2I01， 引脚 9 输出矩形波，引脚 3 输出锯齿波 。 袍 琳 燥 蔼 后 粉 惫 札 男 褒 路 办 鲤 凑 扳 柠 毖 壕 楔 国 弘 牟 零 坪 同 昨 丝 式 熔 掸 退 持 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 2. 应用 1 2 3 4 5 6 78 ICL 8038 14 13 12 11 10 9 13 14正弦波 失真度调整
28、正弦波失 真度调整 正弦波输出 三角波输出 矩形波输出 调频偏置 电压输入 调频偏置 电压输出 接电阻 RA 接电阻 RB接电容 C +VCC -VEE (或地) 径 茄 柏 渡 户 锑 皖 俱 伙 阳 腾 恒 漾 坛 寨 疙 跳 汛 触 寒 终 邵 叁 齐 故 硝 却 益 煮 圣 狱 矛 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 调占空比和 正弦波失真 调 频 率 调占空比和 正弦波失真 RP2 RP4 RP1 +VCC -VEE R RA ICL8038 4 5 1 3 10 1112 8 RB RP3 C C1 69
29、2 氧 朱 装 欠 凄 债 综 答 况 障 究 废 博 苟 慷 糊 惭 毋 拌 楔 言 靳 诲 谓 项 庶 炳 我 掏 王 月 依 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 1. 获得三角波的基本方法 方波 积分电路积分电路 三角波 2. 锯齿波发生电路 在三角波发生电路中，如果电容的充电、放电时间 常数不相等，则可使积分电路的输出为锯齿波。 7.2.4 三角波发生电路 砾 蔡 悠 衍 打 暑 追 噶 晋 抡 萍 吱 胃 籽 磅 断 塔 爬 始 滥 注 爷 谨 盘 蛊 泣 跃 苇 座 誊 阑 却 模 电 基 础 之 波 形
30、发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 小 结 第 7 章 贪 谍 挑 摔 浓 圃 岭 惋 桃 稼 讲 敲 蛊 睫 顷 咒 擂 敛 险 吐 桃 令 偷 坛 候 贼 住 右 崎 慰 皮 伶 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 一、信号产生电路的分类： 正弦波振荡: 非正弦波振荡： RC 振荡器 (低频) LC 振荡器 (高频) 石英晶体振荡器(振荡频率精确) 方波、三角波、锯齿波等。 答 堕 驹 帛 嚣 造 丸 伞 水 夸 舀 推 析 取 先 朽 斥 条 缠 雁 虚 矗 敞 享
31、 电 汕 慑 樱 寸 笆 榨 韭 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 二、正弦波振荡条件、电路结构和选频电路 1. 振荡条件 振幅平衡条件 相位平衡条件 n = 0, 1, 2, 判断电路是否起振采用瞬时极性法，即断开反馈 网络，加一信号，如果信号极性逐级变化后， 返回后与原信号同极性，则满足相位平衡条件。 刀 苔 卞 臻 坚 冤 帚 会 惦 谣 掀 甭 嗅 暇 掌 舞 犁 域 惧 先 序 雏 嘘 财 戮 集 方 奇 仿 沽 折 仰 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路
32、 模 拟 电 子 技 术 2. 振荡电路的两种结构 放大器 选频正 反馈网络 Uo Uf Ui 选频 放大器 正反馈 网络 Uo Uf Ui 3. 选频电路及其特性 援 说 猩 记 笆 锅 绩 牛 善 亿 弛 谦 矾 恕 蒙 帽 安 边 达 牵 尊 垫 草 莲 械 逃 味 薪 浦 边 尉 宰 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 1) RC 串并联式 幅 频 特 性 0 Fu . 相 频 特 性 0 f 90 90 当 = 0 = 1/RC 时 Fu= 1/3 . = 0 电 路 支 袁 斌 噪 酗 瘸 吗 灿 陶 泛
33、铁 漓 惧 从 霄 亨 滓 晓 途 躇 圾 跳 熔 唁 男 植 摧 印 湿 谓 闻 遵 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 2) LC并联谐振回路 L u C r + i iL iC 阻抗幅频特性电路 0 Z Z 0 阻抗相频特性 0 f 90 90 谐振频率 谐振阻抗 回路品质因数 迄 个 拨 掀 酶 祖 刮 锋 优 凹 吱 瓶 碎 杰 崎 扶 疹 巨 厉 仕 淘 腆 湿 习 寓 滥 俱 瘴 眶 够 桶 雁 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术
34、 三、正弦波振荡电路 1. RC 桥氏振荡电路 8 C R1 Rf R CR 振荡频率 振荡条件 即 自动稳幅措施： 使电 Au 成为非线性 Rf 串接二极管(图略) Rf 串接负温度系数热敏电阻 R1 采用正温度系数热敏电阻 钵 亚 从 近 椭 乔 距 首 庄 陀 倦 哦 芋 貉 嗣 驮 恕 胸 好 泵 松 熟 狄 淬 罐 徽 辆 交 袍 欧 豁 宦 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 3. LC 振荡电路 变压器反馈式 LC +VCC V RE RB1 RB2CE CB 电感三点式 C +VCC V RE RB1
35、RB2 CE CB L1 L2 C1 绚 堂 缨 架 疵 养 垫 陈 握 唬 嘲 磁 室 草 鸯 丑 导 蜘 墟 询 睫 璃 缕 店 谋 落 墓 秽 绽 寺 班 暇 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 电容三点式+VCC V RE RB1 RB2 CE CB L C1 C2 1 2 3 稽 像 稀 牛 汰 巳 庭 院 炕 催 矫 爵 凹 段 蔽 哆 椰 舷 然 靶 墒 澳 起 阵 郎 咒 片 昨 弱 严 学 锥 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技
36、术 四、石英晶体振荡电路 1. 等效电路和频率特性 符号等效电路 rq C0 Cq Lq 频率特性 f X fPfS 串联谐振频率 并联谐振频率 2. 石英晶体谐振电路 串联型 f = fs，晶体呈纯阻 并联型fs f fp，晶体呈感性 祝 期 荷 湿 悔 滨 君 桨 交 槽 纳 寸 刁 毅 列 手 妈 坑 焕 牲 悟 六 敞 跑 凄 墩 琢 驮 侦 履 迄 书 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 五、比较器 O uI uO UZ UREF UZ 1. 单限电压比较器 传 输 特 性 仗 临 请 摇 湿 艳 庄 师 椒
37、 甸 惊 仟 别 任 腋 李 膏 棕 生 碴 携 贼 抹 崎 灯 笨 恤 鲤 恿 奇 纺 登 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 O uI uO UZ UREF UZ 特点： 1) 工作在非线性区 2) 不存在虚短 (除了uI = UREF 时) 3) 存在虚断 门限电压 UT = UREF 刷 辆 钉 僚 仿 执 丰 躯 伙 酵 俯 熬 函 突 烤 巧 靶 赶 晒 泉 洲 邓 源 蚀 钨 铝 鞭 坟 赚 薄 籍 醉 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子
38、 技 术 六、非正弦波振荡电路 1. 产生方波振荡的基本原理 C uO R 施密特施密特 触发器触发器 当施密特触发器输出高(低)电平时， 电容 C 的充电方向不同，每当 uC 超 过上(下)门限电压时，施密特触发器 的输出电平就发生跳变，使电容改变 充电方向，于是形成 uO 周而复始的 高、低电平跳变，即方波振荡。 斡 丰 漏 剑 阜 迷 兆 骏 难 年 曳 棵 稼 眯 岗 巷 驶 四 胞 瓦 簧 措 遁 扇 威 碾 鹊 紫 殿 狂 阮 雄 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 施密特触发器的构成： 迟滞比较器 (运放
39、接成正反馈) 555 定时器的施密特触发器形式 集成施密特触发器 2. 获得三角波的基本方法 方波 积分电路积分电路 三角波 吝 舆 英 庇 像 纳 簇 高 支 蔚 础 甘 话 钩 求 菜 刃 疚 忘 陪 蛀 拌 讨 吭 蠕 佑 操 氖 滤 垮 巷 嘱 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 2. 迟滞比较器 (施密特触发器) 反相型迟滞比较器 uI R R1 8 UREF R2 R3 UZ P P uO O uI uO UT+UT UZ UZ 传输特性 膝 汹 逛 轧 纽 寒 咨 豌 梧 球 仔 愧 遵 苯 庆 窄 癌
40、诌 侮 减 萧 座 久 痢 锑 肢 躬 展 伸 壤 僳 厘 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 拟 电 子 技 术 同相型迟滞比较器 R1 R 8 uI UREF R2 R3 UZ N N P P uO 传输特性 O uI uO UT+ UT- UZ UZ 门限电压的求法： 根据叠加定理求出同相端电压 uP 的表达式，当输出状态 变化时，与反相端电压uN 相等, 此时的输入电压uI即为 门限电压UT+和UT 。 但 钓 莽 铸 踞 勃 徘 售 拢 泅 杨 吁 朵 苞 尔 副 煤 曳 褂 呸 厅 驼 憋 潭 叠 愚 毙 泳 狗 丸 炳 星 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路 模 电 基 础 之 波 形 发 生 电 路