模電講義 可下載 可修改 參賽課件.ppt

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1、可下載可修改參賽優(yōu)質(zhì)課件參賽選手：*****9信號(hào)發(fā)生器本章介紹幾種信號(hào)發(fā)生器的組成及工作原理。它們既可用分立元件構(gòu)成，也可用集成電路組成，也有專用信號(hào)發(fā)生器組件。9.1正弦波振蕩電路的振蕩條件輸出電壓為正弦波的振蕩電路，叫做正弦波振蕩器，在不同的使用場(chǎng)合，對(duì)正弦波的頻率、功率要求不同。下面首先分析自激振蕩原理，然后再介紹典型的振蕩電路。?不加輸入信號(hào)而有輸出信號(hào)的電路，叫做信號(hào)發(fā)生器。1.振蕩條件振蕩原理如圖9.1.1所示，它由放大電路和反饋電路組成。(維持）自激振蕩的條件為：幅度平衡條件相位平衡條件?振蕩頻率由相位平衡條件確定，電路僅在一個(gè)頻率處滿足相位條件，此頻率

2、為輸出信號(hào)的頻率fo。2.起振和穩(wěn)幅??振蕩電路總存在微弱的噪聲或干擾信號(hào)，它們的頻譜很寬，利用選頻網(wǎng)絡(luò)把所需頻率的信號(hào)挑選出來(lái)，經(jīng)過(guò)放大電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)，只要,輸出就會(huì)逐漸變大?起振的幅值條件為?穩(wěn)幅：因AF>1，起振后，輸出信號(hào)幅值逐漸增大，需采取穩(wěn)幅措施限幅，使輸出波形為正弦波。一般可用放大器件的非線性穩(wěn)幅或?qū)ｉT的穩(wěn)幅電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)幅.3.分析方法判斷電路能否產(chǎn)生正弦振蕩的一般方法：1）電路是否具有放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，這4個(gè)基本組成部分。一般選頻網(wǎng)絡(luò)兼作反饋網(wǎng)絡(luò)，放大器件的非線性自動(dòng)地起穩(wěn)幅作用。2）是否滿足相位平衡條件。一般用瞬時(shí)極性法判斷，若是

3、正反饋電路就能振蕩，振蕩頻率由相位條件決定。3）是否滿足幅度平衡條件。振蕩電路的幅度條件一般容易滿足，因此，只要相位條件滿足就能振蕩。起振條件由AF>1決定。?正弦波振蕩器按選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件類型的不同，分為RC振蕩器，LC振蕩器和石英晶體振蕩器。9.2RC正弦波振蕩器RC振蕩器有RC串并聯(lián)型，RC移相型和RC雙T型等電路，它們的共同特點(diǎn)是反饋網(wǎng)絡(luò)兼作選頻網(wǎng)絡(luò)，下面介紹常見的RC串、并聯(lián)型。1.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性由圖9.2.2所示頻率特性可知,當(dāng)2．RC振蕩電路?由RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性可知，為了滿足振蕩電路的自激條件，放大器應(yīng)有AV=3,?A=0°，即輸出與輸

4、入同相，為此應(yīng)選用同相比例運(yùn)算電路或兩級(jí)共射放大電路.?振蕩電路見圖9.2.1。由于Z1、Z2、與R1、Rf正好形成一個(gè)四臂電橋，因此又叫做文氏電橋振蕩器。3.振蕩的建立與穩(wěn)定由起振條件AF>1可知，同相比例電路的參數(shù)選取應(yīng)滿足?為了使輸出波形失真小，AV取約大于3。4振蕩頻率與波形5穩(wěn)幅措施在放大電路的反饋回路里采用非線性元件來(lái)自動(dòng)調(diào)整負(fù)反饋的強(qiáng)弱以維持輸出電壓恒定。1）將反饋回路中的Rf用一負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻代替，當(dāng)輸出電壓幅值增大時(shí)，電路溫度增高，Rf將減小，放大電路的增益AV=1+Rf/R1減小，輸電壓幅值減小，從而穩(wěn)定輸出電壓。2）也可將反饋回路中的R1用一

5、正溫度系數(shù)的熱敏電阻代替，同樣可從而穩(wěn)定輸出電壓。3）利用二極管或場(chǎng)效應(yīng)管的可變電阻特性來(lái)穩(wěn)幅。例9.2.1圖9.2.4所示為一RC橋式正弦波振蕩電路，已知A為運(yùn)放741，其最大輸出電壓為±14V。（1）圖中二極管D1,D2作為自動(dòng)穩(wěn)幅元件，試分析其穩(wěn)幅原理；（2）設(shè)電路已產(chǎn)生穩(wěn)幅正弦波振蕩，當(dāng)輸出電壓達(dá)到正弦波峰值時(shí)，二極管正向壓降約為0.6V,試估算輸出電壓的峰值Vom;(3)試定性說(shuō)明因不慎使R2短路時(shí)，輸出電壓的波形；（4）定性畫出R2不慎開路時(shí)，輸出電壓的波形。（并標(biāo)明振幅）解：（1）穩(wěn)幅原理vo的幅值較小時(shí)，D1,D2截止，放大電路增益有利于起振；當(dāng)vo的幅

6、值較大時(shí)，D1,D2導(dǎo)通，并聯(lián)等效電阻減小，AV下降，vo幅值趨于穩(wěn)定。（2）估算Vom由穩(wěn)幅振蕩時(shí)，并由電路可列出方程解之可得（3）（4）9.3LC正弦波振蕩電路LC振蕩器可產(chǎn)生1MHz以上頻率的正弦波，由于普通運(yùn)放頻帶較窄，一般由分立元件放大器組成，常見的有變壓器反饋式，電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式。9.3.1LC選頻放大電路1．LC并聯(lián)回路的選頻特性通常有,所以由上式可知，并聯(lián)諧振回路具有如下特點(diǎn)：(1)并聯(lián)諧振頻率為(2)諧振時(shí)，回路等效阻抗為純電阻性質(zhì)，其值最大，即其中Q為品質(zhì)因數(shù),是用來(lái)評(píng)價(jià)回路損耗大小的指標(biāo)，其值在幾十至幾百范圍內(nèi)。(4)頻率特性則上式改寫為2選

7、頻放大器圖9.3.3為一選頻放大電路，該電路僅對(duì)回路的并聯(lián)諧振頻率的信號(hào)有放大作用，對(duì)其它頻率的信號(hào)均是衰減的。9.3.2變壓器反饋式LC振蕩電路圖9.3.6中，LC并聯(lián)回路作放大電路中晶體管集電極的負(fù)載，起選頻作用，變壓器副邊繞組實(shí)現(xiàn)反饋，稱為變壓器反饋式正弦波振蕩器。振蕩電路中電容C1，射極旁路電容Ce，通常足夠大，視為交流短路，因此LC回路諧振時(shí)，呈電阻性，放大電路的輸出和輸入間相位相反，如果變壓器繞組的極性合適（圖中同名端用*號(hào)表示），反饋網(wǎng)絡(luò)的相位，則滿足振蕩的相位平衡條件，(–-)(+)(+)?振蕩頻率為式中L'為回路的等效電