模拟电子技术电子教案第八章.ppt

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1、模拟电子技术电子教案制作人：郭建才制作人：郭建才华南师范大学教育信息技术学院华南师范大学教育信息技术学院第八章 波形产生与变换电路电路教学目标 本章主要讨论运用分立元件和运算放大本章主要讨论运用分立元件和运算放大器，组成正弦波和非正弦波产生产生电路。器，组成正弦波和非正弦波产生产生电路。本章应重点掌握：本章应重点掌握：n 非正弦波产生的原理非正弦波产生的原理n 正弦波产生的原理及频率的计算正弦波产生的原理及频率的计算教学内容8.1 非正弦波产生电路非正弦波产生电路8.2 正弦波产生电路正弦波产生电路8.1 非正弦波产生电路 非非正正弦弦波波产产生生电电路路，实实际际由由积积分分电电路路(暂暂态

2、态电电路路)和和滞滞回回比比较较电电路路组组成成。前前者者产产生生暂暂态态过过程程，后后者者起起开开关关作作用用，只只有有开开关关不不断断地地开开、闭闭，才才能能破破坏坏稳稳态态，产生暂态过程。产生暂态过程。8.3 正弦波产生电路n 组组成成：正正弦弦波波产产生生电电路路由由放放大大电电路路，选选频频网网络络，反反馈馈网网络络以以及及有有稳稳幅幅措措施施的的电电路组成。路组成。n 振振荡荡条条件件：必必须须满满足足相相位位条条件件和和幅幅度度条条件件。相相位位条条件件，即即必必须须保保证证是是正正反反馈馈。幅幅度度条条件件，即即为为了了保保证证振振荡荡，要要求求反反馈馈量要足够大，才能维持振荡

3、。量要足够大，才能维持振荡。产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件只有正反馈电路才能产生自激振荡。只有正反馈电路才能产生自激振荡。RCRC振荡电路振荡电路用用RC RC 电路构成选频网络的振荡电路即所谓的电路构成选频网络的振荡电路即所谓的 RCRC振荡电路，可选用的振荡电路，可选用的 RC RC 选频网络有多种，这里选频网络有多种，这里只介绍只介绍文氏桥选频电路文氏桥选频电路。如果：如果：R1=R2=R，C1=C2=CRCRC串并联网络正弦波振荡电路串并联网络正弦波振荡电路只有在只有在 f0 处处才满足相位条件：才满足相位条件：因为：因为：AF=11fF+=RRAfF2RR=uo_+RFRCRC

4、RfA=3uouo3A=3同同相相放放大大器器文文氏氏桥桥选选频频电电路路输出正弦波频率输出正弦波频率：31=F例题例题:R=1kR=1k，C=0.1C=0.1 F F，R Rf f=10k=10k。R RF F为多大为多大时才能起振？振荡频率时才能起振？振荡频率f f0 0=？Hz Hz uo_+RFRCRCRfAF=1，A=3=2 10=20k k=1592 Hz起振条件：起振条件：fF2RR=31=F1fF+=RRA稳幅措施稳幅措施半导体半导体热敏电阻热敏电阻起振时起振时R RT T2R2Rf f,使使A3,A3,易起振。易起振。当当u uo o幅度自激增长幅度自激增长达某一值时，达某一

5、值时，R RT T=2R=2Rf f，A=3A=3。当当u uo o进一步增大时，进一步增大时，R RT T2R2Rf f,使使A3AR121F1fF2RRA+=F1R+2AF 1可调可调A 2RF1+RF2 RfLC LC 振荡电路的选频电路由电感和电容振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。构成，可以产生高频振荡。由于高频运放由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。本节只对电路。本节只对LC LC 振荡电路做一简单介绍，振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。重点掌握相位条件的判别。首先介绍一下首先介绍一下 LC LC

6、选频网络。选频网络。LCLC正弦波振荡电路正弦波振荡电路LC LC 选频网络选频网络(LCLC并联谐振电路并联谐振电路)(阻性阻性)LCLC并联谐振并联谐振特点：特点：谐振时，总路电流很小，谐振时，总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。补偿，电路呈阻性。用于选频电路。R为电感线圈中的电阻为电感线圈中的电阻,一般很小。一般很小。互感线圈的极性判别互感线圈的极性判别磁棒磁棒初级线圈初级线圈次级线圈次级线圈同极性端同极性端判断是否是正反馈判断是否是正反馈:用用瞬时极性法瞬时极性法判判断断利用利用1：晶体管共：晶体管共

7、射极放大器，集电射极放大器，集电极电位变化与基极极电位变化与基极反相，发射极与基反相，发射极与基极同相。极同相。利用利用2：互感线圈：互感线圈的同极性端电位变的同极性端电位变化相位相同。化相位相同。振荡频率振荡频率:振荡频率振荡频率:M为两线圈的互感为两线圈的互感振荡频率振荡频率:其中：其中：C=C1 C2C1+C2石英晶体正弦波振荡器石英晶体正弦波振荡器L、C组成串联谐振电路组成串联谐振电路L、C、C0组成并联谐振电路组成并联谐振电路因此晶体有两个谐振频率：因此晶体有两个谐振频率：串联谐振频率串联谐振频率:并联谐振频率并联谐振频率:C02PC0.01PL2.5HR640石英晶体正弦波振荡器石英晶体正弦波振荡器串联谐振时有最小阻抗，且相移为串联谐振时有最小阻抗，且相移为0。并联谐振时有最大阻抗，相移不为并联谐振时有最大阻抗，相移不为0。一般一般CC0，fs与与fp接近接近石英晶体正弦波振荡器石英晶体正弦波振荡器并联型 fs f0fp 串联型 f0=fs小结nRCRC文氏振荡电路文氏振荡电路主要用于低频振荡主要用于低频振荡nLCLC振荡电路振荡电路主要用于高频振荡主要用于高频振荡n石英振荡电路石英振荡电路常用于要求振荡频率常用于要求振荡频率高度稳定的场合高度稳定的场合