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* 波形的发生和信号的转换 8.1、正弦波振荡电路 8.2、电压比较器 8.3、非正弦波发生电路 8.1、正弦波振荡电路 8.1.1 概述 正弦波振荡电路：输入信号为零，输出一定频率一定幅值的信号。与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。 在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。 一、产生正弦波振荡的条件 一旦产生稳定的振荡，则电路的输出量自维持，即 幅值平衡条件 相位平衡条件 起振条件： 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。 二、正弦波振荡电路的组成及分类 （1）放大电路：放大作用 （2） 正反馈网络：满足相位条件 （3）选频网络：确定f0 （4 ） 稳幅环节：稳幅 1) 电路是否存在四个组成部分； 2) 放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点； 3) 电路是否满足相位条件，即是否存在 f0，有无正反馈 ； 4) 电路是否满足幅值条件，即是否能够起振。 常合二为一 三、判断方法和步骤 相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡；否则电路不可能产生自激振荡。 在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。 极性？ 8.1.2、RC 正弦波振荡电路 一、 RC串并联选频网络 低频段 高频段 在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0o。 RC串并联选频网络的频率响应 当 f=f0时，不但φ=0，且 最大，为1/3。 1)是否可用共射放大电路？ 2)是否可用共集放大电路？ 3)是否可用共基放大电路？ 4)是否可用两级共射放大电路？ 二、 RC桥式正弦波振荡电路 应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路，如同相比例运算电路。 不符合相位条件 不符合幅值条件 输入电阻小、输出电阻大，影响f0 可引入电压串联负反馈，使电压放大倍数大于3，且Ri大、Ro小，对f0影响小 用同相比例运算电路作放大电路。 因同相比例运算电路有非常好的线性度，故R或Rf可用热敏电阻，或加二极管作为非线性环节。 8.1.3、LC 正弦波振荡电路 一、 LC谐振回路的频率特性 理想LC并联网络在谐振时呈纯阻性，且阻抗无穷大。 谐振频率为 在损耗较小时，品质因数及谐振频率 损耗 构成正弦波振荡电路最简单的做法是通过变压器引入反馈。 附加相移 LC选频放大电路→正弦波振荡电路 当f=f0时，电压放大倍数的数值最大，且附加相移为0。 二、 变压器反馈式振荡电路 特点： 易振，波形较好；耦合不紧密，损耗大，频率稳定性不高。 分析电路是否可能产生正弦波振荡的步骤： （1）是否存在组成部分 （2）放大电路是否能正常 工作 （3）是否满足相位条件 为使N1、N2耦合紧密，将它们合二为一，组成电感反馈式电路。 必须有合适的同名端！ 三、 电感反馈式振荡电路 反馈电压取自哪个线圈？ 反馈电压的极性？ 电感的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为电感三点式电路。 3. 电感反馈式电路 特点：耦合紧密，易振，振幅大，C 用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形较差，常含有高次谐波。 由于电感对高频信号呈现较大的电抗，故波形中含高次谐波，为使振荡波形好，采用电容反馈式电路。 四、 电容反馈式振荡电路 若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。 特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频率固定的场合。 8.1.4、石英晶体正弦波振荡电路 一、 石英晶体的特点 SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。 压电效应和压电振荡：机械变形和电场的关系 固有频率只决定于其几何尺寸，故非常稳定。 容性 感性 阻性 一般LC选频网络的Q为几百，石英晶体的Q可达104～106；前者Δf/f为10－5，后者可达10－10～10－11。 二、 石英晶体正弦波振荡电路 ① 石英晶体工作在哪个区？ ② 是哪种典型的正弦波振荡电路？ ① 石英晶体工作在哪个区？ ② 两级放大电路分别为哪种基本接法？ ③ C1的作用？ （1）并联型电路 （2）串联型电路 8.2、电压比较器8.2.