振蕩電路是一種在沒(méi)有激勵(lì)信號(hào)的情況下，能自動(dòng)地將直流電源能量轉(zhuǎn)換為周期性交流能量輸出的電子電路。不需要外加激勵(lì)信號(hào)，只要滿足一定條件就能產(chǎn)生一定波形、一定頻率和幅度的交流信號(hào)。振蕩電路按振蕩波形可分為正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器。本章著重討論了反饋式RC正弦波振蕩和幾種典型的非正弦波振蕩電路的組成、工作原理和特點(diǎn)。

本章簡(jiǎn)介9.1

正弦波振蕩電路9.2

非正弦信號(hào)發(fā)生電路9振蕩電路模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)9.1.1正弦波振蕩電路的振蕩條件 1.平衡條件 2.起振條件9.1.2正弦波振蕩電路的組成和分析方法 1.基本組成和分類 2.分析方法9.1.3RC正弦波振蕩電路 1.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性

2.電路組成 3.工作原理9.1.4LC正弦波振蕩電路 1.LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的選頻特性

2.互感耦合振蕩器 3.LC三端式振蕩電路9.1.5石英晶體正弦波振蕩電路 1.石英晶體的特性 2.石英晶體振蕩電路

本節(jié)內(nèi)容9.1正弦波振蕩電路9.1.1

正弦波振蕩電路的振蕩條件正弦波振蕩的條件無(wú)外加信號(hào)，輸出一定頻率一定幅值的信號(hào)。與負(fù)反饋放大電路的振蕩的不同之處：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(dòng)下，對(duì)于某一特定頻率f0的信號(hào)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(dòng)態(tài)平衡，穩(wěn)定在一定的幅值。。

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(shí)對(duì)于f=f0信號(hào)有從小到大直至穩(wěn)幅的過(guò)程，即滿足起振條件。9.1.1

正弦波振蕩電路的振蕩條件9.1.2

正弦波振蕩電路的組成和分析方法1.基本組成和分類(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(diǎn)，信號(hào)是

否可能正常傳遞，沒(méi)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：幾百千赫以下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)定相位條件的判斷方法：瞬時(shí)極性法

斷開(kāi)反饋，在斷開(kāi)處給放大電路加f＝f0的信號(hào)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？9.1.3

RC正弦波振蕩電路1.RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性當(dāng)f=f0時(shí)，F(xiàn)=Fmax=1/3,且φ=0。9.1.3

RC正弦波振蕩電路2.電路組成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(jí)共射放大電路？

應(yīng)為RC串并聯(lián)網(wǎng)路配一個(gè)電壓放大倍數(shù)略大于3、輸入電阻趨于無(wú)窮大、輸出電阻趨于0的放大電路。不符合相位條件不符合放大倍數(shù)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(duì)f0影響小9.1.3

RC正弦波振蕩電路2.電路組成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可用熱敏電阻，或加二極管作為非線性環(huán)節(jié)。文氏橋振蕩器的特點(diǎn)？9.1.3

RC正弦波振蕩電路分立元件構(gòu)成的RC正弦波振蕩電路頻率可調(diào)的文氏橋振蕩器改變電容以粗調(diào)，改變電位器滑動(dòng)端以微調(diào)。加穩(wěn)壓管可以限制輸出電壓的峰-峰值。同軸電位器討論一：合理連接電路，組成文氏橋振蕩電路9.2.1方波與矩形波發(fā)生電路 1.基本方波發(fā)生電路 2.占空比系數(shù)可調(diào)的矩形波發(fā)生電路9.2.2三角波發(fā)生電路

9.2.3鋸齒波發(fā)生電路

本節(jié)內(nèi)容9.2

非正弦信號(hào)發(fā)生電路常見(jiàn)的非正弦波矩形波三角波鋸齒波尖頂波階梯波矩形波是基礎(chǔ)波形，可通過(guò)波形變換得到其它波形。9.2.1

方波與矩形波發(fā)生電路1.基本方波(矩形波)發(fā)生電路輸出無(wú)穩(wěn)態(tài)，有兩個(gè)暫態(tài)；若輸出為高電平時(shí)定義為第一暫態(tài)，則輸出為低電平為第二暫態(tài)。電路應(yīng)能由一種暫態(tài)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)為另一暫態(tài)，并能再回到原暫態(tài)電路中有延遲環(huán)節(jié),使得兩個(gè)狀態(tài)均維持一定的時(shí)間，決定振蕩頻率。利用RC電路實(shí)現(xiàn).9.2.1

方波與矩形波發(fā)生電路1.基本方波發(fā)生電路(1)電路組成:反相滯回比較電路+無(wú)源積分電路

(2)工作原理與波形分析令uN＝uP，得1.基本方波發(fā)生電路(2)工作原理與波形分析第一暫態(tài)：uO＝UZ，UZ對(duì)電容正向充電，t↑→uN↑，當(dāng)t=t1時(shí)，

,uO=-UZ，進(jìn)入第二暫態(tài)。第二暫態(tài)：uO＝-UZ，-UZ對(duì)電容反向充電，t↑→uN↓，當(dāng)t=t2時(shí)，

,uO=UZ，回到第一暫態(tài)。(3)振蕩周期計(jì)算2.占空比系數(shù)可調(diào)的矩形波發(fā)生電路9.2.2

三角波發(fā)生電路(1)電路組成:同相滯回比較器+反相積分電路

(2)工作原理與波形分析令uN1＝uP1，得比較器的輸入比較器的輸出滯回比較器反相積分電路(2)工作原理與波形分析第一暫態(tài)：uO1＝UZ，UZ對(duì)電容充電，t↑→uO↓，在t=t1時(shí)，

,uO1=-UZ，進(jìn)入第二暫態(tài)。第二暫態(tài):uO1＝-UZ，-UZ對(duì)電容反向充電，t↑→uN↑，當(dāng)t=t2時(shí)，

,uO1=UZ，回到第一暫態(tài)。(3)振蕩周期計(jì)算9.2.3

鋸齒波發(fā)生電路討論一已知uO1和uO2的峰-峰值均為12V，二極管為理想二極管。

1.求出穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ和R4的阻值；

2.定性畫出uO1、uO2的波形圖；

討論二9-12圖9-36電路。(1)A1、A2分別組成什么電路？整個(gè)電路具有什么功能？說(shuō)明R1~R5的及VD的作用;（2）忽略二極管的導(dǎo)通電阻，求電路的振蕩周期T和頻率f;畫uO1和uO的波形圖。討論三9-15圖9-39電路。(1)A1、A2、A3分別組成什么基本電路？（2）設(shè)uI=2.5V，畫uO1、uO2和uO