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第八章 波形的发生和信号的转换
8.1 正弦波振荡电路
8.1.1 概述
一、产生正弦波的条件
在负反馈放大电路中,有
FA
AA
??
??
?? 1f
若 01 ?? FA ??,则
??fA?
产生自激振荡
(没有输入,产生输出)
反馈信号取代输入信号,电路变成了正反馈电路
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1,正弦波振荡电路的起振
对于频率为 f0的正弦波所产生的正反馈过程
电干扰 Xo Xf (Xi ′ ) Xo
结论
起振条件,1?FA ??
??? n2FA ??
( Xf>Xi′)
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2,正弦波振荡电路的稳幅振荡
ofo XFAXAX ?????? ??
1?FA ??
结论
正弦波振荡器的稳幅振荡条件,
幅值平衡条件 1?FA ??
相位平衡条件 ??? n2FA ?? 电路具有正反馈性质
二、正弦波振荡电路的组成及分类
1,组成
① 放大电路
②选频网络
③正反馈网络
④稳幅环节
合二为一
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2,分类
按选频网络的名称分
① RC正弦波振荡器,
② LC正弦波振荡器,
③石英晶体振荡器,
振荡频率较低
振荡频率较高
振荡频率稳定
三、判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤
1,观察电路的组成;
2,判断电路能否正常放大;
3,用瞬时极性法判断电路是否具有正反馈性质;
方法,1断,2判,3结论
4,判断电路是否满足起振
条件。
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8.1.2 RC正弦波振荡电路
(以 RC桥式正弦波振荡电路为例)
一,RC串并联选频网络
1,电路组成 2,定性分析
① 当信号频率足够低(即 ),RC ???1
fU?
超前
oU?
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① 当信号频率足够高(即 ),RC ???1
fU?
滞后
oU?
结论
在 RC串并联选频网络中,存在 f0,使 和 同相位 fU? oU?
3,定量分析
C
R
C
R
C
R
U
U
F
??
?
j
1
//
j
1
j
1
//
o
f
??
?? ?
?
?
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整理得
?
?
??
?
? ??
?
RCRC
F
??
1j3
1?

RC
1
0 ??
,则
RCf ?2
1
0 ?
代入上式得
???
?
???
? ??
?
f
f
f
f
F
0
0
j3
1?
幅频特性
2
0
0
23
1
??
?
?
??
?
?
??
?
f
f
f
f
F?
相频特性
???
?
???
? ???
f
f
f
f 0
0
F 3
1a r c t a n?
幅频特性和相频特性曲线如图所示
结论
RC串并
联电路
具有选
频特性
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二,RC桥式正弦波振荡电路
根据
???
?
???
? ??
?
f
f
f
f
F
0
0
j3
1? 可知,当 f=f0时,
3
1?F?

3?? uAA ??结论
要使 RC桥式正弦波振荡电路正常工作,所选放大电路的电压
放大倍数应略大于 3。
如图所示
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说明
① 通常选用引入电压串联负反馈的同相比例运算电路( Ri大、
Ro小);
② RC桥式正弦波振荡电路的由来;
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③ 对 R1和 Rf关系的要求

31
1
f
P
o ????
R
R
U
UA
u ?
??

Rf≥2R1
④ 稳定 Uo的措施
① 选用 R1为正温度系数的热敏电阻
② 选用 Rf为负温度系数的热敏电阻
三、振荡频率可调的 RC桥式正
弦波振荡电路
双层波段开关:对 f0粗调
同轴电位器:对 f0细调
适用场合:低频( 1MHz以下)
【 例 8.1.1】 自学
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8.1.3 LC正弦波振荡电路
RC桥式正弦波振荡电路:用于产生低频信号( 1MHz以下)
LC正弦波振荡电路:用于产生高频信号( 1MHz以上)
LC正弦波振荡电路的分类
(按反馈的方式不同分)
① 变压器反馈式
②电感反馈式
③电容反馈式
一,LC谐振回路的频率特性
LC
f
?2
1
0 ?
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二、变压器反馈式振荡电路
用瞬时极性法判断电路是否满足相位条件
优点 易起振,波形失真小。
缺点 损耗大,振荡频率的稳定性不高。
作业 P462 8.7