第六章 波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換

第六章波形的發(fā)生和信號的轉(zhuǎn)換§6.1正弦波振蕩電路§6.2電壓比較器§6.3非正弦波發(fā)生電路§6.4信號的轉(zhuǎn)換§6.1正弦波振蕩電路一、正弦波振蕩的條件和電路的組成二、RC正弦波振蕩電路三、LC正弦波振蕩電路四、石英晶體正弦波振蕩電路一、正弦波振蕩的條件和電路的組成1.正弦波振蕩的條件無外加信號，輸出一定頻率一定幅值的信號。與負(fù)反饋放大電路振蕩的不同之處：在正弦波振蕩電路中引入的是正反饋，且振蕩頻率可控。在電擾動下，對于某一特定頻率f0的信號形成正反饋：

由于半導(dǎo)體器件的非線性特性及供電電源的限制，最終達(dá)到動態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。。1.正弦波振蕩的條件

一旦產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩，則電路的輸出量自維持，即幅值平衡條件相位平衡條件起振條件：

要產(chǎn)生正弦波振蕩，必須有滿足相位條件的f0，且在合閘通電時對于f=f0信號有從小到大直至穩(wěn)幅的過程，即滿足起振條件。2.起振與穩(wěn)幅：輸出電壓從幅值很小、含有豐富頻率，到僅有一種頻率且幅值由小逐漸增大直至穩(wěn)幅。很多種頻率頻率逐漸變?yōu)閱我徽穹絹碓酱筅呌诜€(wěn)幅2.起振與穩(wěn)幅電路如何從起振到穩(wěn)幅？穩(wěn)定的振幅非線性環(huán)節(jié)的必要性！3.基本組成部分1)放大電路：放大作用2)正反饋網(wǎng)絡(luò)：滿足相位條件3)選頻網(wǎng)絡(luò)：確定f0，保證電路產(chǎn)生正弦波振蕩4)非線性環(huán)節(jié)（穩(wěn)幅環(huán)節(jié)）：穩(wěn)幅1)是否存在主要組成部分；2)放大電路能否正常工作，即是否有合適的Q點，信號是否可能正常傳遞，沒有被短路或斷路；3)是否滿足相位條件，即是否存在f0，是否可能振蕩

；4)是否滿足幅值條件，即是否一定振蕩。常合二為一4、分析方法相位條件的判斷方法：瞬時極性法

斷開反饋，在斷開處給放大電路加f＝f0的信號Ui，且規(guī)定其極性，然后根據(jù)

Ui的極性→Uo的極性→Uf的極性若Uf與Ui極性相同，則電路可能產(chǎn)生自激振蕩；否則電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。

在多數(shù)正弦波振蕩電路中，輸出量、凈輸入量和反饋量均為電壓量。極性？5.分類常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件分類。1)RC正弦波振蕩電路：1兆赫以下2)LC正弦波振蕩電路：幾百千赫～幾百兆赫3)石英晶體正弦波振蕩電路：振蕩頻率穩(wěn)定二、RC

正弦波振蕩電路1.

RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)低頻段高頻段

在頻率從0～∞中必有一個頻率f0，φF＝0o。RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)當(dāng)f=f0時，不但φ=0，且最大，為1/3。1)是否可用共射放大電路？2)是否可用共集放大電路？3)是否可用共基放大電路？4)是否可用兩級共射放大電路？2.電路組成

應(yīng)為RC串并聯(lián)網(wǎng)路配一個電壓放大倍數(shù)略大于3、輸入電阻趨于無窮大、輸出電阻趨于0的放大電路。不符合相位條件不符合幅值條件輸入電阻小、輸出電阻大，影響f0

可引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使電壓放大倍數(shù)大于3，且Ri大、Ro小，對f0影響小3.

RC橋式正弦波振蕩電路（文氏橋振蕩器）用同相比例運(yùn)算電路作放大電路。

因同相比例運(yùn)算電路有非常好的線性度，故R或Rf

用熱敏電阻，或加二極管作為非線性環(huán)節(jié)。文氏橋振蕩器的特點？

以RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)、并引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，兩個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成橋路，一對頂點作為輸出電壓，一對頂點作為放大電路的凈輸入電壓，就構(gòu)成文氏橋振蕩器。頻率可調(diào)的文氏橋振蕩器

改變電容以粗調(diào)，改變電位器滑動端以微調(diào)。

加穩(wěn)壓管可以限制輸出電壓的峰-峰值。同軸電位器三、LC正弦波振蕩電路

1.

LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性

理想LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時呈純阻性，且阻抗無窮大。諧振頻率為在損耗較小時，品質(zhì)因數(shù)及諧振頻率損耗在f＝f0時，電容和電感中電流各約為多少？網(wǎng)絡(luò)的電阻為多少？

構(gòu)成正弦波振蕩電路最簡單的做法是通過變壓器引入反饋。附加相移LC選頻放大電路→正弦波振蕩電路

當(dāng)f=f0時，電壓放大倍數(shù)的數(shù)值最大，且附加相移為0。共射電路φA=-π2.變壓器反饋式電路C1是必要的嗎？特點：易振，波形較好；耦合不緊密，損耗大，頻率穩(wěn)定性不高。分析電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的步驟：1)是否存在四個組成部分2)放大電路是否能正常工作3)是否滿足相位條件4)是否可能滿足幅值條件

為使N1、N2耦合緊密，將它們合二為一，組成電感反饋式電路。必須有合適的同銘端！為什么用分立元件放大電路如何組成？3.電感反饋式電路反饋電壓取自哪個線圈？反饋電壓的極性？必要嗎？

電感的三個抽頭分別接晶體管的三個極，故稱之為電感三點式電路。電路特點？3.電感反饋式電路特點：耦合緊密，易振，振幅大，C用可調(diào)電容可獲得較寬范圍的振蕩頻率。波形較差，常含有高次諧波。

由于電感對高頻信號呈現(xiàn)較大的電抗，故波形中含高次諧波，為使振蕩波形好，采用電容反饋式電路。4.電容反饋式（電容三點式）電路

若要振蕩頻率高，則L、C1、C2的取值就要小。當(dāng)電容減小到一定程度時，晶體管的極間電容將并聯(lián)在C1和C2上，影響振蕩頻率。特點：波形好，振蕩頻率調(diào)整范圍小，適于頻率固定的場合。與放大電路參數(shù)無關(guān)作用？名稱變壓器反饋式電感反饋式電容反饋式電容反饋式改進(jìn)型電路形式振蕩頻率起振條件同左頻率調(diào)節(jié)方法及范圍頻率可調(diào)，范圍較寬。