《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件-8RC正弦波振蕩電路

電子技術(shù)基礎(chǔ)正弦波振蕩電路任務(wù)目標(biāo)：1.掌握正弦波振蕩電路的組成；2.掌握產(chǎn)生正弦波振蕩的條件；3.掌握RC正弦波振蕩電路的分析方法。一、正弦波振蕩電路的組成組成放大電路：實(shí)現(xiàn)能量的控制。選頻網(wǎng)絡(luò)：確定電路的振蕩頻率。正反饋網(wǎng)絡(luò)：使輸入信號(hào)等于反饋信號(hào)。穩(wěn)幅電路：使輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定。二、正弦波振蕩電路的分類分類RC正弦波振蕩電路LC正弦波振蕩電路石英晶體正弦波振蕩電路RC正弦波振蕩電路的振蕩頻率較低，一般在1MHz以下；LC正弦波振蕩電路的振蕩頻率多在1MHz以上；石英晶體正弦波振蕩電路的振蕩頻率非常穩(wěn)定。

AF=

a+

f=2n

→→振蕩條件幅度平衡條件

相位平衡條件

n=0,1,2．．．→動(dòng)畫三、產(chǎn)生正弦波振蕩的條件振蕩器在剛剛起振時(shí)，為了克服電路中的損耗，需要正反饋強(qiáng)一些，即要求：這稱為起振條件。起振條件和穩(wěn)幅原理既然，起振后就要產(chǎn)生增幅振蕩，需要靠三極管大信號(hào)運(yùn)用時(shí)的非線性特性去限制幅度的增加，這樣電路必然產(chǎn)生失真。所以需要在反饋網(wǎng)絡(luò)中加入非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，用以調(diào)節(jié)放大電路的增益，從而達(dá)到穩(wěn)幅的目的。>1·A·F根據(jù)估算起振條件φA+φF=±2nπ

f

=

f0估算振蕩頻率根據(jù)即3.估算振蕩頻率和起振條件1.

檢查電路是否具備正弦波振蕩的基本組成部分，并檢查放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是否能保證電路工作在放大狀態(tài)。三、正弦波振蕩電路分析步驟2.分析電路是否滿足自激振蕩條件。電路原理:(1)

電路的構(gòu)成

RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是正反饋網(wǎng)絡(luò)，Rf和R1為負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。

RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與Rf、R1負(fù)反饋支路正好構(gòu)成一個(gè)橋路，稱為橋式。四、RC正弦波振蕩電路VoRfR1CRCRVf選頻和反饋網(wǎng)絡(luò)放大電路諧振頻率:

時(shí)：輸入輸出相移為0

RC串并聯(lián)電路(2)RC串并聯(lián)網(wǎng)路的頻率響應(yīng)諧振頻率為:

(2)RC串并聯(lián)網(wǎng)路的頻率響應(yīng)RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性VoCRCRVf當(dāng)C1=C2=C、R1=R2=R時(shí):

f=f0=1/2πRCFVmax=1/3(3)振蕩的建立與穩(wěn)定

為滿足振蕩的幅度條件

=1，所以Af≥3。加入Rf、R1支路，構(gòu)成串聯(lián)電壓負(fù)反饋。當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)時(shí)：Rf>2R1(4)

電路的穩(wěn)幅過程

振蕩電路的穩(wěn)幅作用是靠熱敏電阻R1實(shí)現(xiàn)的。R1是正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)輸出電壓升高，R1上所加的電壓升高，即溫度升高，R1的阻值增加，負(fù)反饋增強(qiáng)，輸出幅度下降。反之輸出幅度增加。若熱敏電阻是負(fù)溫度系數(shù)，應(yīng)放置在Rf的位置。采用非線性元件利用熱敏電阻熱敏電阻起振時(shí)，即熱敏電阻的作用穩(wěn)幅采用反并聯(lián)二極管的穩(wěn)幅電路如圖所示。電路的電壓增益為式中

R"p是電位器上半部的電阻值，R'p是電位器下半部的電阻值。R'3=R3//RD，RD是并聯(lián)二極管的等效平均電阻值。當(dāng)Vo大時(shí)，二極管支路的交流電流較大，RD較小，Avf較小，于是Vo下降。由圖(b)可看出二極管工作在C、D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的等效電阻，小于工作在A、B點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的等效電阻，所以輸出幅度小。二極管工作在A、B點(diǎn)，電路的增益較大，引起增幅過程。當(dāng)輸出幅度大到一定程度，增益下降，最后達(dá)到穩(wěn)定幅度的目的。+-ARFR′Uo·RRC2RwRwC1C3C2C1C3（5）振蕩頻率的調(diào)節(jié)fo

=12πRC只要改變電阻R

或電容C

的值，即可調(diào)節(jié)振蕩頻率。粗調(diào)細(xì)調(diào)（6）RC移相式振蕩電路:_+

+

uoRCRCR1RFCR反相比例電路

A=180°一級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)可產(chǎn)生0~90°的相移，三級(jí)RC網(wǎng)絡(luò)可產(chǎn)生0~270°的相移，而在180°的相移時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)不為零。RC移相電路應(yīng)有F=180°【例】電路如圖所示。設(shè)運(yùn)放是理想器件，電阻R1=10KΩ，為使該電路能產(chǎn)生正弦波，則要求Rf為（

）。

A.Rf=10KΩ+4.7KΩ（可調(diào)）

B.Rf=100KΩ+4.7KΩ（可調(diào)）

C.Rf=18KΩ+4.7KΩ（可調(diào)）

D.Rf=4.7KΩ+4.7KΩ（可調(diào)）解析：RC振蕩電路