模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

河北科技大學信息科學與工程學院6信號發(fā)生電路6.1正弦波振蕩電路6.2非正弦波振蕩電路6.1正弦波振蕩電路

正弦波振蕩電路是在沒有外加輸入信號的情況下，依靠電路自激振蕩而產(chǎn)生正弦波輸出電壓的電路。6.1.1產(chǎn)生正弦波振蕩的條件由于半導體器件的非線性特性及供電電源的限制，最終達到動態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。。正弦波振蕩的平衡條件:(n為整數(shù))幅值平衡條件相位平衡條件電路的起振條件

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。6.1.2正弦波振蕩電路的組成及分類在很多實用電路中，常將選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一；對分立元件放大電路，不再加穩(wěn)幅環(huán)節(jié)，依靠晶體管特性的非線性來起到穩(wěn)幅作用。正弦波振蕩電路常用選頻網(wǎng)絡(luò)所用元件來命名，分為RC正弦波振蕩電路、LC正弦波振蕩電路和石英晶體正弦波振蕩電路三種類型。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)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（非線性環(huán)節(jié)）：穩(wěn)幅正弦波振蕩電路的組成正弦波振蕩電路的分類判斷電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩的方法和步驟（1）觀察電路是否包含了放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四個組成部分。（2）判斷放大電路能否正常工作，即是否有合適的靜態(tài)工作點且動態(tài)信號能夠輸入、輸出和放大。（3）利用瞬時極性法判斷電路是否滿足正弦波振蕩的相位條件。（4）判斷電路是否滿足正弦波振蕩的幅值條件，即是否滿足起振條件。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)生振蕩；否則電路不可能產(chǎn)生振蕩。

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？6.1.3RC正弦波振蕩電路一、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)信號頻率足夠低時：信號頻率足夠高時：

當信號頻率從零逐漸變化到無窮大時，存在頻率f0,當f=f0時，Uf與Uo同相。信號頻率足夠低時：信號頻率足夠高時：當f=f0時，不但φ=0，且最大，為1/3。二、RC橋式正弦波振蕩電路對放大電路的要求：電壓放大倍數(shù)大于3；具有盡可能大的輸入電阻和盡可能小的輸出電阻，以減小放大電路對選頻特性的影響。輸出和輸入同相。同相比例運算電路滿足以上要求。由RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相比例運算電路構(gòu)成的RC橋式正弦波振蕩電路(1)選用R1為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。由于Uo與Uf具有良好的線性關(guān)系，電路中應(yīng)加入穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。(2)選用Rf為負溫度系數(shù)的熱敏電阻。(3)在Rf為回路串聯(lián)兩個并聯(lián)的二極管。振蕩頻率可調(diào)的RC橋式正弦波振蕩電路RC橋式正弦波振蕩電路具有頻率穩(wěn)定，帶負載能力強，輸出電壓失真小的優(yōu)點。例電路如圖所示，試求解：（1）R’P的下限值；（2）振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。

解：（1）根據(jù)起振條件故R’P的下限值為2kΩ。

（2）振蕩頻率的最大值和最小值分別為為提高振蕩頻率，須減小R和C的數(shù)值。R減小到一定程度時，同相比例運算電路的輸出電阻將影響選頻特性；C減小到一定程度時，晶體管的極間電容和電