文本描述
第9章 波形产生与变换电路
9.1 正弦波振荡电路
9.2 非正弦波发生电路
正弦波发生电路能产生正弦波输出,它是在放大电路的基础上加上正反馈而形成的,它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。
9.1.1 产生正弦波的条件
9.1.2 RC正弦波振荡电路
9.1.3 LC正弦波振荡电路
9.1 正弦波发生电路
9.1.1 产生正弦波的条件
一、 正弦波发生电路的组成
二、 产生正弦波的条件
三、 起振条件和稳幅原理
一、正弦波发生电路的组成
为了产生正弦波,必须在放大电路里加入正反馈,因此放大电路和正反馈网络是振荡电路的最主要部分。但是,这样两部分构成的振荡器一般得不到正弦波,这是由于很难控制正反馈的量。
如果正反馈量大,则增幅,输出幅度越来越大,最后由三极管的非线性限幅,这必然产生非线性失真。
反之,如果正反馈量不足,则减幅,可能停振,为此振荡电路要有一个稳幅电路。
为了获得单一频率的正弦波输出,应该有选频网络,选频网络往往和正反馈网络或放大电路合而为一。选频网络由R、C和L、C等电抗性元件组成。正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路的组成
放大电路
正反馈网络
选频网络
稳幅电路
二、 产生正弦波的条件
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。只不过负反馈放大电路中是由于信号频率达到了通频带的两端,产生了足够的附加相移,从而使负反馈变成了正反馈。在振荡电路中加的就是正反馈,振荡建立后只是一种频率的信号,无所谓附加相移。
振荡条件
幅度平衡条件
相位平衡条件
?AF = ?A+? F= ?2n?
(a) 负反馈放大电路 (b) 正反馈振荡电路
图11.01 振荡器的方框图
三、 起振条件和稳幅原理
也可以在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调节放大电路的增益,从而达到稳幅的目的。这在下面具体的振荡电路中加以介绍。
9.1.2 RC正弦波振荡电路
一、 RC网络的频率响应
二、 RC文氏桥振荡器
一、 RC网络的频率响应
RC串并联网络的电路如图11.02(a) 所示。RC串联臂的阻抗用Z1表示,RC并联臂的阻抗用Z2表示。其频率响应如下:
图11.02(a) RC串并联网络
谐振频率为: f0=
当R1 = R2,C1 = C2时,谐振角频率和谐振频率分别为:
幅频特性:
相频特性:
当 f=f0 时的反馈系数 ,且与频率f0的大小无关。此时的相角 ?F=0?。即改变频率不会影响反馈系数和相角,在调节谐振频率的过程中,不会停振,也不会使输出幅度改变。有关曲线见图11.02(b)。