第7章信號(hào)的產(chǎn)生和波形變換

1、新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)組編主編王成安孟曉明（基礎(chǔ)篇）（第三版）第第7 7章章 信號(hào)的產(chǎn)生和波形變換信號(hào)的產(chǎn)生和波形變換7.17.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.27.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非正弦波信號(hào)發(fā)生電路7.37.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.47.4鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用第第7 7章章 信號(hào)的產(chǎn)生和波形變換信號(hào)的產(chǎn)生和波形變換電子電路除了能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和處理外，還有一個(gè)重要的功能就是產(chǎn)生信號(hào)。能自己產(chǎn)生信號(hào)的電路叫做振蕩器。振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)有各種波形，最常用的是正弦波。電子琴、音樂(lè)合成器等電子樂(lè)器能發(fā)出各種美妙的聲音，尤其是近年

2、來(lái)面世的手機(jī)發(fā)出的和弦聲令人回味無(wú)窮。這些聲音都是由正弦波振蕩電路產(chǎn)生的。無(wú)線通訊的基礎(chǔ)就是建立在正弦波振蕩電路上的。電路需要滿足什么條件才能產(chǎn)生正弦波？如何判斷電路能否振蕩？這是本章首先要研究的內(nèi)容。產(chǎn)生正弦波的電路有哪些？每個(gè)電路又有什么特點(diǎn)？分別適合用于什么場(chǎng)合？本章要著重討論這些問(wèn)題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，鎖相環(huán)電路的應(yīng)用越來(lái)越廣，本章也簡(jiǎn)單介紹了鎖相環(huán)電路的組成工作原理及其在信號(hào)轉(zhuǎn)換電路中的應(yīng)用章首導(dǎo)言7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.17.1.1正弦波振蕩器的基本概念正弦波振蕩器的基本概念1. 正弦波振蕩器的振蕩條件由方框圖可知，電路產(chǎn)生振蕩的基本條件是反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)大

3、小相等、相位相同。因?yàn)榉答侂妷簽椋寒?dāng)時(shí)，有：正弦波振蕩器方框圖 idOfUAFUFU1AFidfUU7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.17.1.1正弦波振蕩器的基本概念正弦波振蕩器的基本概念式子可分解為兩部分：(1) 幅度平衡條件：(2)相位平衡條件相位平衡條件要求放大器對(duì)信號(hào)的相移與反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)的相移之和為2n，即電路必須引入正反饋。1AF), 2 , 1 , 0(2nnfa7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.17.1.1正弦波振蕩器的基本概念正弦波振蕩器的基本概念2. 振蕩器的起振與穩(wěn)幅當(dāng)振蕩電路剛接通電源時(shí)，隨著電路中的電流從零開(kāi)始突然增大，電路中就產(chǎn)生了電沖擊，它包含了

4、從低頻到高頻的各種頻率成分，其中必有一種頻率的信號(hào)滿足振蕩器的相位平衡條件，產(chǎn)生正反饋。隨著電路輸出信號(hào)的增大，晶體管的工作范圍進(jìn)入了截止區(qū)和飽和區(qū)，電路的放大倍數(shù)自動(dòng)地逐漸減小，限制了振蕩幅度的無(wú)限增大，最后電路就有穩(wěn)定的信號(hào)輸出。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.17.1.1正弦波振蕩器的基本概念正弦波振蕩器的基本概念3.振蕩電路的組成根據(jù)振蕩電路對(duì)起振穩(wěn)幅和振蕩頻率的要求，振蕩器由以下幾部分組成：(1)放大電路它具有放大信號(hào)的作用，并將電源的直流電能轉(zhuǎn)換成振蕩信號(hào)的交流能量。(2)反饋網(wǎng)絡(luò)它形成正反饋，滿足振蕩器的相位平衡條件。(3)選頻網(wǎng)絡(luò)在正弦波振蕩電路中，它的作用是選擇某一

5、頻率 f0 ，使之滿足振蕩條件，形成單一頻率的振蕩。(4)穩(wěn)幅電路用于穩(wěn)定振蕩器輸出信號(hào)的振幅，改善波形。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.17.1.1正弦波振蕩器的基本概念正弦波振蕩器的基本概念5振蕩電路的分類 為了保證振蕩電路產(chǎn)生單一頻率的正弦波，電路中必須包含選頻網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)選頻網(wǎng)絡(luò)組成的元件不同，可將振蕩器分為RC振蕩器、LC振蕩器和石英晶體正弦波振蕩器。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路1. RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性如圖所示，為RC正弦波振蕩器的一種，又稱為文氏橋振蕩器。它一般用來(lái)產(chǎn)生從零點(diǎn)幾赫茲到數(shù)百千赫茲的低頻信

6、號(hào)，目前常用的低頻信號(hào)源大多采用這種形式的振蕩電路。RC橋式振蕩器7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路1. RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性在文氏橋正弦波振蕩電路中，RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)擔(dān)任選頻和正反饋的雙重任務(wù)。 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)如圖所示。設(shè)輸入信號(hào)為幅度恒定、頻率可變的電壓UO，分析UO與輸出信號(hào)Uf之間相位差 的變化。RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路當(dāng)信號(hào)的頻率較低時(shí)，在RC串聯(lián)回路中，C1的容抗遠(yuǎn)大于R1，故R1的大小可忽略不計(jì)；在RC并聯(lián)回路中，C2的容抗遠(yuǎn)

7、大于R2，所以C2的容抗也可以忽略不計(jì)，這樣可得到圖所示的低頻等效電路。RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路當(dāng)信號(hào)的頻率較高時(shí)，在RC串聯(lián)回路中，容抗遠(yuǎn)小于R1，所以C1的容抗可以忽略不計(jì)；在RC并聯(lián)回路中，C2的容抗也遠(yuǎn)小于R2，所以R2的阻抗可以忽略不計(jì)，這樣可得到圖所示的高頻等效電路。RC串并聯(lián)高頻等效電路7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性和相頻特性7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩

8、電路正弦波振蕩電路2. 文氏橋正弦波振蕩電路(1) 放大器必須是一個(gè)同相放大器 由于 RC 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)在 f = f0 時(shí)，輸出信號(hào) Uf 最大，相移 =0，這就要求放大電路的相移a=2n，即放大器必須是一個(gè)同相放大器。在圖中放大電路采用同相輸入式，這樣就滿足了振蕩的相位平衡條件。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路2. 文氏橋正弦波振蕩電路(2) 文氏橋振蕩器的振蕩頻率 可以證明，RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路的振蕩頻率為：(3) 文氏橋振蕩器的起振條件 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)：RCf210313RRAff7.1正弦波振蕩

9、電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路2. 文氏橋正弦波振蕩電路(4) 常用的穩(wěn)幅措施 如圖所示是兩種具有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的文氏橋振蕩器。具有穩(wěn)幅環(huán)節(jié)的文氏橋振蕩器7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.2 7.1.2 RCRC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路用文氏橋組成的正弦波音頻信號(hào)發(fā)生器7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路1. LC 并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性LC 并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)如圖所示。在圖中R表示電感和電容的等效損耗電阻。因?yàn)橐话氵x頻網(wǎng)絡(luò)都接在三極管放大電路的輸出端，所以用恒流源 Io 近似等效三極管的恒流作用

10、。 LC并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)LCf2107.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路用文氏橋組成的正弦波音頻信號(hào)發(fā)生器7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路2. 變壓器反饋式正弦波振蕩器圖所示電路是采用高頻變壓器構(gòu)成的LC正弦波振蕩電路。(1) 電路組成 放大電路 選頻網(wǎng)絡(luò) 反饋網(wǎng)絡(luò)變壓器反饋式LC正弦波振蕩器 7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路(2) 起振條件和平衡條件 為了使振蕩電路起振，必須正確連接反饋繞組 L2 的極性，使之符合正反饋的要求，

11、滿足相位平衡條件。反饋信號(hào) uf 的大小由匝數(shù)比 N2/N1 決定，當(dāng)三極管的放大倍數(shù)和繞組的匝數(shù)比合適時(shí)，滿足幅度平衡條件和電路的起振條件。 (3) 電路特點(diǎn) 變壓器反饋式 LC 振蕩器容易起振，若用可變電容器代替固定電容 C，則可以方便的調(diào)節(jié)頻率，其缺點(diǎn)是振蕩頻率不太高，通常為幾兆赫十幾兆赫。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路3. 電感三點(diǎn)式振蕩電路電感三點(diǎn)振蕩電路又稱為哈特萊振蕩電路，電路如圖所示。電感三點(diǎn)式 LC 振蕩電路7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路(1)電路組成放大電

12、路;選頻網(wǎng)絡(luò);反饋網(wǎng)絡(luò)。 (2)相位平衡條件用瞬時(shí)極性法可判斷出電路中的反饋為正反饋，滿足振蕩器的相位平衡條件。用“射同基反”的口訣來(lái)加以判斷更為準(zhǔn)確和快捷?！吧渫础钡暮x是：對(duì)于三點(diǎn)式振蕩器的交流通路，如圖所示。電感三點(diǎn)式LC振蕩電路的交流通路7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路(3)振蕩頻率 電感三點(diǎn)式振蕩電路的振蕩頻率由LC 并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率確定，即：(4)電路特點(diǎn) 電感三點(diǎn)式振蕩器電路簡(jiǎn)單，容易起振，調(diào)頻方便，只要將電容C 換成可變電容器，就可以方便的進(jìn)行頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。CMLLf)2(21217.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電

13、路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路4.電容三點(diǎn)式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器又稱為考畢茲電路，電路如圖所示。電容三點(diǎn)式LC振蕩器7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路(1) 電路組成 放大電路采用分壓式偏置的共發(fā)射極電路。(2)相位平衡條件 可用瞬時(shí)極性法判斷出：uf 與 ui 同相，即電路為正反饋，滿足相位平衡條件。(3)振蕩頻率 振蕩頻率由LC回路的諧振頻率確定，振蕩頻率為：)(2121CCLfo7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路(4)電路特點(diǎn) 由于電路的反饋電壓取

14、自電容兩端，而電容對(duì)高次諧波的容抗較小，所以電路對(duì)高次諧波的正反饋比基波弱，使得輸出信號(hào)波形中的高次諧波成分少，波形較好。電路的振蕩頻率比較高，可達(dá)100MHz以上，在電視機(jī)等高頻設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。但電容三點(diǎn)式振蕩器電路的頻率調(diào)節(jié)不太方便，常用切換電感的方法來(lái)改變頻率，不能實(shí)現(xiàn)頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)。若要實(shí)現(xiàn)頻率的連續(xù)調(diào)節(jié)，可在電感兩端并聯(lián)一個(gè)可變電容器，在小范圍內(nèi)進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.37.1.3LCLC正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路彩電電調(diào)諧高頻頭的本振電路 7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.47.1.4石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器彩電電調(diào)諧高頻頭的本振

15、電路 1石英晶體的特性(1)石英晶體諧振器的結(jié)構(gòu) 石英晶體諧振器是從一塊石英晶體上按一定的方位角切下的薄片（稱為晶體）。其外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.47.1.4石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器(2) 石英晶體的壓電效應(yīng) 機(jī)械振動(dòng)和交變電場(chǎng)的幅度是極其微小的，只有在外加交變電壓的頻率等于石英晶片的固有振動(dòng)頻率時(shí)，振幅才會(huì)急劇增大，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。(3)石英晶振的等效電路 石英晶片的壓電諧振等效電路和LC諧振回路十分相似，其等效電路如圖所示。石英晶振的等效電路7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.47.1.4石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器(4) 石英晶

16、振的諧振頻率和諧振曲線 如圖所示，是石英晶體諧振器的電抗一頻率特性曲線，它個(gè)有兩個(gè)諧振頻率 fs 和 fp，這兩個(gè)頻率非常接近，當(dāng) fsffp 時(shí)，石英晶體呈感性，在其它的頻率范圍內(nèi)，石英晶體均呈容性。石英晶振的諧振頻率和諧振曲線7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.47.1.4石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器2. 石英晶體振蕩器電路石英晶體振蕩器電路的基本形式有串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。串聯(lián)型石英晶體振蕩器電路并聯(lián)型石英晶體振蕩電路7.1正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路7.1.47.1.4石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器可以根據(jù)需要加以選擇。一種實(shí)用的石英晶振電路如圖所示，調(diào)節(jié)可以微調(diào)輸出頻率，使振蕩器的

17、信號(hào)頻率更為準(zhǔn)確。實(shí)用的石英晶振電路（皮爾斯電路）7.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非正弦波信號(hào)發(fā)生電路7.2.17.2.1方波信號(hào)發(fā)生器方波信號(hào)發(fā)生器1電路組成如圖所示，為方波信號(hào)發(fā)生器的基本電路。方波信號(hào)發(fā)生器的基本電路7.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非正弦波信號(hào)發(fā)生電路7.2.17.2.1方波信號(hào)發(fā)生器方波信號(hào)發(fā)生器2電路工作原理同相輸入端的比較電壓為：同相端的比較電壓也隨之變?yōu)椋悍讲ㄐ盘?hào)的周期為：7.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非正弦波信號(hào)發(fā)生電路 7.2.27.2.2三角波信號(hào)發(fā)生器三角波信號(hào)發(fā)生器1電路組成如圖所示，為一方波和三角波信號(hào)發(fā)生器的電路圖。方波和三角波信號(hào)發(fā)生器7.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非

18、正弦波信號(hào)發(fā)生電路 7.2.27.2.2三角波信號(hào)發(fā)生器三角波信號(hào)發(fā)生器2工作原理集成運(yùn)放A1的同相輸入端電壓up可由電位疊加原理可求出：當(dāng)uo2達(dá)到某值正好使up由負(fù)值升到稍大于零時(shí)，過(guò)零電壓比較器A1輸出翻轉(zhuǎn)，使uo1迅速跳變到+UZ。此時(shí)up的值可由下式求出：21122121RRRuRRRuuoop02112212RRRuRRRUuoZp7.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非正弦波信號(hào)發(fā)生電路 7.2.27.2.2三角波信號(hào)發(fā)生器三角波信號(hào)發(fā)生器電壓比較器再次翻轉(zhuǎn)到-UZ時(shí)的up值為：由此式可求出：經(jīng)分析計(jì)算，可得方波和三角波信號(hào)的周期為：02112212RRRuRRRUuoZpzoURRu122

19、RCRRT1247.2非正弦波信號(hào)發(fā)生電路非正弦波信號(hào)發(fā)生電路7.2.37.2.3鋸齒波信號(hào)發(fā)生器鋸齒波信號(hào)發(fā)生器鋸齒波信號(hào)發(fā)生器7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.17.3.1集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路555555集成時(shí)基電路555是一種數(shù)字電路和模擬電路混合型的中規(guī)模集成電路，其應(yīng)用十分廣泛。可以組成多種波形發(fā)生器、定時(shí)延時(shí)電路、雙穩(wěn)觸發(fā)電路、報(bào)警電路、檢測(cè)電路和頻率變換電路等。集成時(shí)基電路555有雙極型和CMOS型兩大類。雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的三位數(shù)字都是555；CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后四位數(shù)字都是7555，二者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。標(biāo)有5

20、55型號(hào)的集成電路是單定時(shí)器，標(biāo)有556型號(hào)的集成電路是雙定時(shí)器，標(biāo)有558型號(hào)的集成電路內(nèi)部含四個(gè)定時(shí)器。7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.17.3.1集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路555555集成時(shí)基電路555的內(nèi)部電路方框圖如圖所示，其引腳圖如圖所示。它含有兩個(gè)電壓比較器，一個(gè)基本的RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)關(guān)管VT，比較器的參考電壓由三只5K的電阻器構(gòu)成得分壓器提供。集成時(shí)基電路555的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖集成時(shí)基電路555的引腳排列7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.17.3.1集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路5555557.

21、3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.27.3.2集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路555555的實(shí)際應(yīng)用的實(shí)際應(yīng)用1.集成時(shí)基電路555組成的多諧振蕩器多諧振蕩器又稱為無(wú)穩(wěn)態(tài)電路， 集成時(shí)基電路555組成的多諧振蕩器的原理圖如圖所示。振蕩周期可用下式計(jì)算：555構(gòu)成的多諧振蕩器7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.27.3.2集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路555555的實(shí)際應(yīng)用的實(shí)際應(yīng)用2.集成時(shí)基電路555組成的單穩(wěn)觸發(fā)器集成時(shí)基電路555組成的單穩(wěn)觸發(fā)器的原理如圖所示。集成時(shí)基電路555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)

22、生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.27.3.2集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路555555的實(shí)際應(yīng)用的實(shí)際應(yīng)用可見(jiàn)輸入一窄脈沖觸發(fā)，可得到一寬的矩形脈沖，通過(guò)改變 R、C 的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒到幾十分鐘之間的變化，這種單穩(wěn)態(tài)電路可作為延時(shí)器使用。 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間為：RCto1 . 17.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.27.3.2集成時(shí)基電路集成時(shí)基電路555555的實(shí)際應(yīng)用的實(shí)際應(yīng)用3. 集成時(shí)基電路555組成的雙穩(wěn)態(tài)電路集成時(shí)基電路555組成的雙穩(wěn)態(tài)電路又稱為施密特觸發(fā)器，其組成電路和輸出波形如圖所示。5G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路7

23、.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.37.3.3用用5G80385G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路組成的信號(hào)發(fā)生器多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路組成的信號(hào)發(fā)生器1.5G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路的功能如圖所示，為5G8038集成塊的封裝外形和引腳名稱，圖為5G8038的內(nèi)部電路的組成框圖。5G8038的內(nèi)部電路5G8038集成塊的引腳排列7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.37.3.3用用5G80385G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路組成的信號(hào)發(fā)生器多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路組成的信號(hào)發(fā)生器25G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)

24、生集成電路的應(yīng)用如圖所示，為5G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路接成產(chǎn)生方波、三角波和正弦波信號(hào)的電路。5G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路的8腳接在7腳上，電路輸出波形的頻率為：RCf33. 05G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路接成產(chǎn)生方波、三角波和正弦波信號(hào)的電路7.3用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器用專用集成電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生器7.3.37.3.3用用5G80385G8038多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路組成的信號(hào)發(fā)生器多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生集成電路組成的信號(hào)發(fā)生器5G8038組成多種函數(shù)信號(hào)發(fā)生器7.4鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)可以使一個(gè)自激振蕩器所產(chǎn)生的信號(hào)的頻率和相位受基準(zhǔn)

25、信號(hào)的控制，使振蕩信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)在頻率上保持相等，而在相位上保持一個(gè)固定的差值，這就是所謂的“鎖相技術(shù)”。實(shí)現(xiàn)鎖相技術(shù)在電路上往往是形成一個(gè)環(huán)路，該環(huán)路就稱之為“鎖相環(huán)”。實(shí)質(zhì)上，鎖相環(huán)就是一種反饋控制系統(tǒng)。7.4鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用1鎖相環(huán)電路的基本組成如圖所示，鎖相環(huán)電路由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO）三部分組成。7.4.17.4.1鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)電路方框圖7.4鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鑒相器是一個(gè)相位比較電路，它把輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)ui與壓控振蕩器VCO的輸出信號(hào)uo進(jìn)行相位比較，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于兩信號(hào)相位差的誤差電壓ud，起到相位

26、差電壓的變換作用。環(huán)路濾波器相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器，它的作用是濾除鑒相器輸出的誤差電壓ud中的高頻成分和干擾信號(hào)，得到更純的控制電壓uc。壓控振蕩器VCO是一個(gè)其振蕩頻率受控制電壓控制的振蕩器，實(shí)質(zhì)是一個(gè)電壓一頻率轉(zhuǎn)換電路。其振蕩頻率決定于控制電壓uC(t) ，即決定于誤差電壓ud。7.4.17.4.1鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)電路7.4鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)及其應(yīng)用2鎖相環(huán)電路的特性(1)鎖定特性當(dāng)壓控振蕩器的輸出頻率 fo 和鑒相器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)頻率 fi 有一個(gè)較小的頻率差時(shí)，鑒相器會(huì)檢測(cè)出兩信號(hào)的相位差并輸出一個(gè)誤差電壓，此電壓經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器加到壓控振蕩器上，使振蕩器的振蕩頻率向減小頻率差的方向改變，這個(gè)過(guò)程稱之為“頻率牽引”。 (2)跟蹤特性鎖相環(huán)一旦進(jìn)入鎖定狀態(tài)，就能對(duì)輸入信號(hào)在一定范圍內(nèi)的頻率變化具有良好的跟蹤性，使振蕩器的振蕩頻率隨著輸入信號(hào)頻率的變化而變化。7.4.17.4.1鎖相環(huán)電路鎖相環(huán)電路7.4鎖相環(huán)