正弦波振荡电路

正弦波振荡电路 第7章 正弦波振荡电路 1(振荡电路的基本概念 振荡电路是一种能量转换装置，它无需外加信号，就能自动地将直流电能转换成具有一定频率、—定幅度和一定波形的交流信号。振荡器与放大器的不同之处在于放大器需要外加输入信号，才能有输出信号，振荡器则不需要外加信号，由电路本身自激产生输出信号。从电路组成上看，正弦波振荡器—定要有正反馈，而放大器为了稳定静态工作点和改善放大器的性能，常引入负反馈。 振荡电路产生自激振荡必须同时满足两个条件:相位平衡条件和振幅平衡条件。相位平衡条件是指放大器的反馈信号v与输入信号v必须同相，即φ+φ,2nπ;振幅平衡条件是指fiaf ，，反馈信号v的幅度与原来输入信号的幅度相等，即。应当注意:在振荡器起振时AF,1fV ，，，，应为AF,1，振荡器稳定振荡后，振幅平衡条件AF,1。 VV 正弦波振荡电路一般由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节四部分组成。放大电路保证满足产生自激振荡的幅值条件，正反馈电路用以保证满足产生自激振荡的相位条件，而选频电路用以实现产生单—频率的正弦波。按选频网络所用元件不同，正弦波振荡电路可分为RC，LC和石英晶体等几种类型。 2(RC桥式振荡电路 RC桥式振荡电路是产生几十千赫以下频率的低频振荡电路，目前常用的低频信号源大都属于这种正弦波振荡电路。RC振荡器主要由RC选频网络和放大器组成，常见的类型有桥式振荡电路和移相式振荡电路。RC桥式振荡电路的振荡频率调节方便，信号波形失真小，是应用最广泛的RC振荡器。RC桥式振荡电路的振荡频率取决于RC选频回路的R，R，l2 1fC，C参数。通常情况下，取R,R,R，C,C,C，则振荡频率为,。 12121202,RC3( LC正弦波振荡电路 1,ff,fL C 并联回路的谐振频率。当外加的交流信号源的频率时，谐振002,LC 回路等效阻抗最大，且呈纯阻性。这样我们可以利用LC并联回路的谐振特性，在频率众多的信号中选出某一频率的信号加以放大，这种具有选频放大性能的放大器称为选频放大器，又称调谐放大器。 LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，按反馈方式不同，可分为变压器反馈式、电感反 1，f馈式和电容反馈式3种。它们的振荡频率由L C谐振回路决定，即,，式中L0''2,LC和C’分别为谐振回路的等效电感和等效电容。 4(电感三点式与电容三点式振荡器 1 对于电感三点式振荡器和电容三点式振荡器，画出它们的交流通路后，可以用瞬时极性法判别电路能否产生振荡。但是我们通常根据普遍适用的电路组成原则来判断电路是否满足相位平衡条件。电路的组成原则是:与晶体管发射极相接的是两个同性质的电抗元件(均是电容或均是电感元件)，与晶体管基极相接的是两个不同性质的电抗元件(一个是电容元件，一个是电感元件)。 5(石英晶体振荡器 石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应而工作，其频率稳定度很高，有串联和并联两个谐振频率，分别为f和f，且f?f。在f,f,f极窄的范围呈感性，在f,f时呈纯阻spspsps性，在其他频率范围内呈容性，利用石英晶体可构成串联型和并联型两种正弦波振荡电路。 6(判断振荡电路方法 在分析电路是否可能产生正弦波振荡时，应首先观察电路是否包含放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节4个组成部分，进而检查放大电路能否正常放大，然后利用瞬时极性，去判断电路是否满足相位平衡条件，必要时再判断电路是否满足幅值平衡条件。 2 3