模拟电子技术基础8
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反映R的损耗大小 （几十～几百）。
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8.1 正弦波振荡电路 2. LC正弦波振荡电路 变压器反馈 正反馈： 振荡频率：f 0
1 2 LC
L 为：考虑了其它绕组的影响
起振：改变匝数比可使|AF|>1 稳幅： 利用LC的选频特性 取消C1可以吗？
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Q 1 L ：很大， ～105 R C 1 f 串联谐振： s 2 LC 1 并联谐振： f p fS CC o 2 L C Co
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频率特性
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8.1 正弦波振荡电路
石英晶体应用 ① 并联式石英晶体正弦振荡器 作为电感用，并接电容CL～几十pF， 此时 f0 fS。调节CL可以使f0在fS～fP 之间变化。
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8.1 正弦波振荡电路 3. 正弦振荡电路的组成 放大电路：合理的Q点，足够的增益。 反馈网络：正反馈。 选频网络：只有一个频率满足振荡条件。 稳幅环节：幅值稳定，波形良好。 4. 正弦振荡电路的分类 按选频网络的组成分为：RC、LC、石英晶体振荡电路 低频 高频
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同相放大电路，Au＝1+Rf /R1略大于3。
放大电路： 电路连接： 稳幅环节： 当Uo较大时，Rf 或R1 ，使Au＝3。 方法1.
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热敏电阻(负温度系数）替换Rf 热敏电阻(正温度系数）替换R1
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R f rd 方法2. Au 1 R1
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8.1 正弦波振荡电路 频率可调振荡电路：
单限比较器工作在开环状态，当 uI～ UT时，很小的干扰，将会 使输出状态改变。因此，希望电路具有滞回特性。
i P 0; （虚断成立！）
R2U REF R1U Z uP R1 R2 R1 R2
叠加原理 当 uI U T 时： uN uP 反相滞回比较器 （此时虚短成立！）
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8.2 电压比较器
输入保护 此时： uId
MAX
0.7V
输出限幅
此时： uO U Z 运放工作在饱和状态
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此时： uO U Z 运放工作在线性区
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8.2 电压比较器
2. 一般单限比较器 (U T 0V )
i N 0; （虚断成立！）
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
1. 振荡条件
自激振荡时，有：X
AFX AX o o i 1 ———自激振荡条件 即： AF
幅值平衡条件 相位平衡条件
1 AF 写成模和相角形式： 2n AF
*等同于负反馈时的AF＝－1。
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8.1 正弦波振荡电路 2. 起振与稳幅 起振过程：
AF 电源通断/噪声/干扰 f0满足：
1 当此时有： AF
则： f0的信号被重复放大
2n
稳幅过程：当放大/反馈回路存在适当的非线性元件时，
f0信号幅度增大到一定值，非线性元件开始 1 起作用，使： AF
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8.1 正弦波振荡电路
下列电路能振荡吗？
其
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它
8.1 正弦波振荡电路 3. 石英晶体振荡电路
石英晶体 外形 是一种利用SiO2晶体压电效应 原理构成的谐振器件。 等效电路 符号 结构 L：模拟晶体机械振 动惯性10-3~10-2H R：模拟机械振动摩 擦损耗，很小 C0：静电电容(平行 板电容)约几~几十pF C：晶体弹性电容 10-4~10-1pF
uO
uO1
uO 2
当 uI U RL 时：U Z 当 uI U RL ~ U RH 时： 0
U OL U OH U OL U OL U OH U OL
传输特性
UZ 当 uI U RH 时：
1. 输出加反相器。 2. 参考电压互换。
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反相传输特性的比较器如何构成？
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第二十二讲
第八章 波形发生与变换
8.1 正弦波振荡电路 sin-wave oscillator 8.2 电压比较器 comparator 8.3 非正弦波振荡电路 8.4 信号变换电路
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8.1 正弦波振荡电路
8.1 正弦波振荡电路
一. 概 述 正弦振荡器：不需要任何输入信号，能产生稳定输出、 有一定幅度和频率正弦波的电路。
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uO
UZ t T1 T2 -UZ
2 R1 R2 T2 R3C ln R2 2 R1 R2 T 2 R3C ln 1 T R2 q 2 T 2
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8.3 非正弦波振荡电路
占空比可调电路：
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8.3 非正弦波振荡电路 二. 三角波发生电路
响应时间：200ns 响应时间：45ns 输出方式：OC* 输出方式：TTL
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8.2 电压比较器
LM339介绍
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8.3 非正弦波振荡电路
矩形波 三角波
8.3 非正弦波振荡电路
锯齿波
尖顶波
阶梯波
非正弦波主要是指三角波和矩形波
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UT
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R1 R1 U Z UT UZ R1 R2 R1 R2
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8.2 电压比较器
画出输出波形 已知：传输特性 输入波形
输出波形
作业：8-16、8-17
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8.2 电压比较器 三. 窗口比较器
单限比较器和滞回比较器在输入单向变化时，输出只跳变一次。 窗口比较器是一种输入单向变化，输出跳变二次的比较器，即有二个 阈值电压：UTL和UTH。 应用：测量某个量是否在一定的范围内，如BJT的。 分析：
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特性曲线：
当f＝f0时：
F
Max
0
1 3
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8.1 正弦波振荡电路 2. 文氏桥正弦波振荡电路
Wien-Bridge Oscillator
作业：8-4、8-6、8-7
反馈、选频网络：
1 当 f f0 时： 2 RC 1 0 F Max 3
② 串联式石英晶体正弦振荡器 作拟电子技术
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8.2 电压比较器 电压比较器功能：
第二十三讲 8.2 电压比较器
二个模拟电压信号相比较，输出一定的高低电平。
一. 单限比较器
uI与一个参考电压（阈值电压UT）进行比较。 1. 过零比较器 此时： U T 0V 电压传输特性 当 uI 0V 时： uO U OM 当 uI 0V 时：uO U OM
K：双联波段开关， 切换R，用于粗调 振荡频率。
R2 R1
K
R3
Rf
振荡频率： 1 f0 2 RC
R2
R C
R3
_
+
C R1
C：双联可调电容， 改变C，用于细调 振荡频率。
+
uo
R1
K
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8.1 正弦波振荡电路
1
R28 R27 R26 R25 R24 R23 R22 R21
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2 3 4 5 6 7 1
R2
电子琴的振荡电路：
RF2
D1 D1
RF1 R1
C C
_ + +
Rf
可调
uo
功率放 大器
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8.1 正弦波振荡电路
第讲
三. LC振荡电路 LC选频网络：通常是采用LC并联谐振回路。 1. LC并联谐振回路的选频特性
考虑L的电阻 小
1 1 ( R j L) j L j C R L j C 阻抗： Z 1 1 R j L ) R j ( L j C C
8.1 正弦波振荡电路 定量分析： 1 R // U2 j C 1 1 U 1 R // R j C j C 1 1 3 j ( RC ) RC 1 令：f 0 2 RC U 1 2 则：F f f U1 3 j( 0 ) f0 f
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uC
UZ
UT+ t UT-
uO
UZ t -UZ
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8.3 非正弦波振荡电路
波形参数计算： 1. 输出电压 2. 脉冲周期
uO U Z
脉冲幅度＝2UZ
uC
UZ
UT+ t UT-
T T1 T2
U ( ) U (0) T1 R3C ln U ( ) U ( t ) U Z U T R3C ln U Z U T 2 R1 R2 R3C ln R2 1 因此： f T
8.1 正弦波振荡电路 电感三点式 正反馈：
Colpitts Oscillator 考毕茨振荡器
振荡频率：f 0
1 2 LC
L L1 L2 2 M
电容三点式 正反馈：
Hartley Oscillator 哈特莱振荡器
振荡频率：f 0
1
2 LC C1C 2 C C1 C 2
