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波形产生与整形电路第六章波形产生与整形电路信号产生电路(振荡器—Oscillators)分类:正弦波振荡:非正弦波振荡:RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性能要求:输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定第六章波形产生与整形电路§6.1正弦波振荡电路的基本概念§6.4非正弦波振荡电路§6.2正弦波振荡电路§6.3波形整形电路正反馈放大电路如图示。(注意与负反馈方框图的差别)1.振荡条件若环路增益则去掉仍有稳定的输出又所以振荡条件为振幅平衡条件相位...

波形产生与整形电路
第六章波形产生与整形电路信号产生电路(振荡器—Oscillators)分类:正弦波振荡:非正弦波振荡:RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)方波、三角波、锯齿波等主要性能要求:输出信号的幅度准确稳定输出信号的频率准确稳定第六章波形产生与整形电路§6.1正弦波振荡电路的基本概念§6.4非正弦波振荡电路§6.2正弦波振荡电路§6.3波形整形电路正反馈放大电路如图示。(注意与负反馈方框图的差别)1.振荡条件若环路增益则去掉仍有稳定的输出又所以振荡条件为振幅平衡条件相位平衡条件§6.1正弦波振荡电路的基本概念一、正弦波振荡器的振荡条件起振条件2.起振过程振荡电路是 名单名单延期单出门单老板名单 口网络,无须输入信号就能起振,起振的信号源来自何处?电路器件内部噪声当输出信号幅值增加到一定程度时,就要限制它继续增加,否则波形将出现失真。噪声中,满足相位平衡条件的某一频率0的噪声信号被放大,成为振荡电路的输出信号。稳幅的作用就是,当输出信号幅值增加到一定程度时,使振幅平衡条件从回到§6.1正弦波振荡电路的基本概念起振条件放大器Au反馈网络FuUoUfUi1/FuAu=1/FuOuiuoAuuoAuFu>1AuFu<1Ui1Uo1Uf1Ui2Uo2Uf2Ui3Uo3Uf2Ui4Uo4ufuf起振稳幅••§6.1正弦波振荡电路的基本概念3.稳幅过程放大电路(包括负反馈放大电路)1.基本组成部分反馈网络(构成正反馈的)选频网络(选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈网络合二为一。)稳幅环节§6.1正弦波振荡电路的基本概念二、正弦波振荡器的组成及分类2.分类RC振荡器(1kHz~数百kHz)LC振荡器(几百kHz以上)石英晶体振荡器(频率稳定度高)•••一、RC文氏桥式振荡电路0Fu.0f90-90•1.RC串并联选频网络式中:0=1/RC当=0时Fu=1/3.=0º§6.2正弦波振荡电路2.RC桥氏振荡电路A=2nF=0º2)电路:同相放大器1)组成:§6.2正弦波振荡电路8CR1RfRCR•••3)振荡频率4)振荡条件Rf不能太大,否则正弦波将变成方波应使:••••§6.2正弦波振荡电路8CR1RfRCR5)稳幅措施热敏电阻稳幅为使Au为非线性,起振时,应使Au>3,稳幅后Au=3。正温度系数负温度系数二极管稳幅12.4k>R2>8.1k起振时信号小,二极管电阻大Au1+(R2+R3)/R1>3R2>2R1-R3起振后二极管电阻逐渐减小,Au1+R2/R1=3为使失真小:R2<2R1f0=1.94kHz§6.2正弦波振荡电路4.3k8R1R2V1V2R38.2k6.2k22k0.01F8.2k0.01F类型:变压器反馈式、电感三点式、电容三点式LrCIs.L的等效损耗电阻(一)LC并联回路的特性Z§6.2正弦波振荡电路二、LC三点式振荡电路如即则Z为纯电阻特性因r很小,故有1.谐振频率f02.谐振阻抗Z03.回路品质因数Q§6.2正弦波振荡电路4.频率特性0ZZ0Q大Q小0f90º-90ºQ增大幅频特性相频特性§6.2正弦波振荡电路当时5.并联谐振的本质—电流谐振LuCr–+iiLiC1)呈纯阻2)形成环流,大小是总电流的Q倍§6.2正弦波振荡电路谐振时,LC回路从外界吸取的电流极小,对外界的影响可以忽略。(二)变压器反馈式振荡电路LC+VCCVRERB1RB2CECB2.相位平衡条件ק6.2正弦波振荡电路1.电路结构§6.2正弦波振荡电路虽然波形出现了失真,但由于LC谐振电路的Q值很高,选频特性好,所以仍能选出0的正弦波信号。3.幅值平衡条件4.稳幅5.选频通过选择高值的BJT和调整变压器的匝数比,可以满足,电路可以起振。BJT进入非线性区,波形出现失真,从而幅值不再增加,达到稳幅目的。§6.2正弦波振荡电路(三)三点式LC振荡电路把并联LC回路中的C或L分成两个,则LC回路就有三个端点。把这三个端点分别与三极管的三个极相连,就形成了LC三点式正弦波发生电路。它们又分为电感三点式和电容三点式两类。电感三点式电容三点式三点的相位关系A.若中间点交流接地,则首端与尾端相位相反。B.若首端或尾端交流接地,则其他两端相位相同。1、电容三点式振荡电路考毕兹振荡器(Colpitts)×+VCCVRERB1RB2CECBLC1C2123•••§6.2正弦波振荡电路为了提高频率稳定性,串联小电容C3§6.2正弦波振荡电路C3+VCCVRERB1RB2CECBLC1C2123L2、电感三点式振荡电路C+VCCVRERB1RB2CECBL1L2C1×M123•••§6.2正弦波振荡电路优点:缺点:易起振(L间耦合紧);易调节(C可调)。输出取自电感,对高次谐波阻抗大,输出波形差。四、石英晶体(Crystal)振荡电路(一)石英晶体谐振器的阻抗特性1.结构和符号化学成分SiO2结构晶片涂银层焊点符号§6.2正弦波振荡电路2.压电效应形变形变机械振动外力压电谐振—  外加交变电压的频率等于晶体固有频率时,机械振动幅度急剧加大的现象。§6.2正弦波振荡电路3.等效电路rqC0CqLqLq—晶体的动态电感(10-3~102H)(大)Cq—晶体的动态电容(<0.1pF)(小)rq—等效摩擦损耗电阻(小)Co—晶片静态电容(几~几十pF)§6.2正弦波振荡电路大小小大4.频率特性和谐振频率fXfPfS容性容性感性§6.2正弦波振荡电路5.使用注意2)要有合适的激励电平。过大会影响频率稳定度、振坏晶片;过小会使噪声影响大,还能停振。1)要接一定的负载电容CL(微调),以达标称频率。(二)石英晶体谐振电路1.串联型f=fs,晶体呈纯阻+VCCVRERB1RB2CBLC2.并联型fs word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1711615907074_0信号)大小§6.3波形整形电路作用:对变化缓慢或不规则的信号整形,使之变成边沿陡峭的信号,也可剔除输入信号中的干扰信号。§6.3波形整形电路1.基本比较器电路对于开环或正反馈运放:且Aud很大“”端电位高,负饱和“+”端电位高,正饱和§6.3波形整形电路A.串联型比较器电路§6.3波形整形电路B.并联型比较器电路§6.3波形整形电路2.集成电压比较器—LM311§6.3波形整形电路LM311电路接法二、555集成定时器§6.3波形整形电路1.电路组成RS触发器§6.3波形整形电路2.基本功能不变不变><10导通>>11截止<<10导通XX0QVTTRTHR输出输入(5脚悬空时)1)电路和门限电压三、迟滞比较器1.反相型迟滞比较器正反馈当uI>uP时,uO=-UZ当uIUT+,则uO=-UZ当uI逐渐减小时只要uI>UT-,则uO=-UZ一旦uI
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