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9.7LC正弦波振蕩電路9.7.2變壓器反饋式LC振蕩電路9.7.3三點(diǎn)式LC振蕩電路9.7.4石英晶體振蕩電路9.7.1LC選頻放大電路第1頁(yè)/共29頁(yè)9.7.1LC選頻放大電路等效損耗電阻一般有則當(dāng)時(shí),電路諧振。為諧振頻率諧振時(shí)阻抗最大,且為純阻性其中為品質(zhì)因數(shù)同時(shí)有即1.并聯(lián)諧振回路第2頁(yè)/共29頁(yè)9.7.1LC選頻放大電路阻抗頻率響應(yīng)(a)幅頻響應(yīng)(b)相頻響應(yīng)第3頁(yè)/共29頁(yè)9.7.1LC選頻放大電路2.選頻放大電路第4頁(yè)/共29頁(yè)9.7.2變壓器反饋式LC振蕩電路
雖然波形出現(xiàn)了失真,但由于LC諧振電路的Q值很高,選頻特性好,所以仍能選出
0的正弦波信號(hào)。1.電路結(jié)構(gòu)2.相位平衡條件3.幅值平衡條件4.穩(wěn)幅5.選頻
通過(guò)選擇高增益的場(chǎng)效應(yīng)管和調(diào)整變壓器的匝數(shù)比,可以滿足使電路可以起振。BJT進(jìn)入非線性區(qū),波形出現(xiàn)失真,從而幅值不再增加,達(dá)到穩(wěn)幅目的。(定性分析)第5頁(yè)/共29頁(yè)9.7.3三點(diǎn)式LC振蕩電路仍然由LC并聯(lián)諧振電路構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)A.若中間點(diǎn)交流接地,則首端與尾端相位相反。1.三點(diǎn)式LC并聯(lián)電路
中間端的瞬時(shí)電位一定在首、尾端電位之間。三點(diǎn)的相位關(guān)系B.若首端或尾端交流接地,則其他兩端相位相同。第6頁(yè)/共29頁(yè)9.7.3三點(diǎn)式LC振蕩電路2.電感三點(diǎn)式振蕩電路第7頁(yè)/共29頁(yè)9.7.3三點(diǎn)式LC振蕩電路3.電容三點(diǎn)式振蕩電路第8頁(yè)/共29頁(yè)9.7.4石英晶體振蕩電路Q值越高,選頻特性越好,頻率越穩(wěn)定。1.頻率穩(wěn)定問(wèn)題頻率穩(wěn)定度一般由來(lái)衡量——頻率偏移量?!袷庮l率。LC振蕩電路Q——數(shù)百石英晶體振蕩電路Q——10000500000第9頁(yè)/共29頁(yè)9.7.4石英晶體振蕩電路2.石英晶體的基本特性與等效電路結(jié)構(gòu)極板間加電場(chǎng)極板間加機(jī)械力晶體機(jī)械變形晶體產(chǎn)生電場(chǎng)壓電效應(yīng)交變電壓機(jī)械振動(dòng)交變電壓機(jī)械振動(dòng)的固有頻率與晶片尺寸有關(guān),穩(wěn)定性高當(dāng)交變電壓頻率=固有頻率時(shí),振幅最大。壓電諧振第10頁(yè)/共29頁(yè)等效電路A.串聯(lián)諧振特性
晶體等效阻抗為純阻性B.并聯(lián)諧振通常所以9.7.4石英晶體振蕩電路2.石英晶體的基本特性與等效電路(a)代表符號(hào)(b)電路模型(c)電抗-頻率響應(yīng)特性第11頁(yè)/共29頁(yè)9.7.4石英晶體振蕩電路2.石英晶體的基本特性與等效電路實(shí)際使用時(shí)外接一小電容Cs則新的諧振頻率為由于由此看出調(diào)整第12頁(yè)/共29頁(yè)
9.3.4二階有源帶阻濾波電路end3.石英晶體振蕩電路第13頁(yè)/共29頁(yè)9.8非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路9.8.2方波產(chǎn)生電路9.8.3鋸齒波產(chǎn)生電路9.8.1電壓比較器單門限電壓比較器遲滯比較器集成電壓比較器第14頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器,由于|vO|不可能超過(guò)VM,特點(diǎn):1.單門限電壓比較器(1)過(guò)零比較器開(kāi)環(huán),虛短不成立增益A0大于105(忽略了放大器輸出級(jí)的飽和壓降)所以當(dāng)|+VCC|
=|-VEE|=VM=
15V,A0=105時(shí),可以認(rèn)為vI>0時(shí),vOmax=+VCCvI<0時(shí),vOmax=-VEE(過(guò)零比較器)運(yùn)算放大器工作在非線性狀態(tài)下第15頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器特點(diǎn):1.單門限電壓比較器(1)過(guò)零比較器開(kāi)環(huán),虛短不成立增益A0大于105
輸入為正負(fù)對(duì)稱的正弦波時(shí),輸出為方波。電壓傳輸特性第16頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器1.單門限電壓比較器(2)門限電壓不為零的比較器電壓傳輸特性(門限電壓為VREF)第17頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器1.單門限電壓比較器(2)門限電壓不為零的比較器(門限電壓為VREF)(a)VREF=0時(shí)(b)VREF=2V時(shí)
(c)VREF=-4V時(shí)vI為峰值6V的三角波,設(shè)±VCC=±12V,運(yùn)放為理想器件。第18頁(yè)/共29頁(yè)解:例圖示為另一種形式的單門限電壓比較器,試求出其門限電壓(閾值電壓)VT,畫出其電壓傳輸特性。設(shè)運(yùn)放輸出的高、低電平分別為VOH和VOL。
利用疊加原理可得理想情況下,輸出電壓發(fā)生跳變時(shí)對(duì)應(yīng)的vP=vN=0,即門限電壓第19頁(yè)/共29頁(yè)單門限比較器的抗干擾能力應(yīng)為高電平錯(cuò)誤電平第20頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器2.遲滯比較器(1)電路組成(2)門限電壓門限電壓上門限電壓下門限電壓回差電壓第21頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器2.遲滯比較器(3)傳輸特性第22頁(yè)/共29頁(yè)解:(1)門限電壓(3)輸出電壓波形例電路如圖所示,試求門限電壓,畫出傳輸特性和圖c所示輸入信號(hào)下的輸出電壓波形。(2)傳輸特性第23頁(yè)/共29頁(yè)通過(guò)上述幾種電壓比較器的分析,可得出如下結(jié)論:(1)用于電壓比較器的運(yùn)放,通常工作在開(kāi)環(huán)或正反饋狀態(tài)和非線性區(qū),其輸出電壓只有高電平VOH和低電VOL兩種情況。(2)一般用電壓傳輸特性來(lái)描述輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。(3)電壓傳輸特性的關(guān)鍵要素
輸出電壓的高電平VOH和低電平VOL
門限電壓輸出電壓的跳變方向令vP=vN所求出的vI就是門限電壓vI等于門限電壓時(shí)輸出電壓發(fā)生跳變跳變方向取決于是同相輸入方式還是反相輸入方式第24頁(yè)/共29頁(yè)9.8.1電壓比較器3.集成電壓比較器集成電壓比較器與集成運(yùn)算放大器比較:開(kāi)環(huán)增益低、失調(diào)電壓大、共模抑制比小,靈敏度往往不如用集成運(yùn)放構(gòu)成的比較器高。
但集成電壓比較器中無(wú)頻率補(bǔ)償電容,因此轉(zhuǎn)換速率高,改變輸出狀態(tài)的典型響應(yīng)時(shí)間是30~200ns。
相同條件下741集成運(yùn)算放大器的響應(yīng)時(shí)間為30s左右。第25頁(yè)/共29頁(yè)9.8.2方波產(chǎn)生電路1.電路組成(多諧振蕩電路)穩(wěn)壓管雙向限幅第26頁(yè)/共29頁(yè)9.8.2方波產(chǎn)生電路2.工作原理
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