当前位置：文档之家 › 正弦波振荡电路优秀课件

正弦波振荡电路优秀课件

  • 格式：ppt
  • 大小：371.00 KB
  • 文档页数：26

下载文档原格式

  / 26

合集下载

正弦波振荡器PPT课件

正弦波振荡器PPT课件


正弦波振荡器的调谐范围较宽，可以通过 调整电路参数实现不同频率和幅度的输出 ，满足多种应用需求。
输出纯净
易于集成
正弦波振荡器产生的波形失真小，噪声低 ，适用于对信号质量要求高的应用。
正弦波振荡器可以采用集成电路形式实现 ，减小了体积和重量，便于携带和集成到 其他系统中。
缺点
功耗较大
正弦波振荡器需要一定的功耗才 能维持稳定工作，相对于其他类
正弦波振荡器的原理和结构
总结词
正弦波振荡器是一种能够产生正弦波信号的电子装置， 其原理基于自激振荡。为了实现自激振荡，正弦波振荡 器需要满足一定的条件，包括放大倍数大于1、反馈系 数大于0且小于等于1、相位移动大于等于π弧度等。常 见的正弦波振荡器结构有RC电路、LC电路和石英晶体 振荡器等。
详细描述
LC振荡器通过调节电感器和电容器的 大小，可以产生不同频率的正弦波。 其优点是频率稳定性高，适用于产生 高频信号。
晶体振荡器
晶体振荡器利用石英晶体（一种特殊的电介质）的压电效应 产生正弦波。
晶体振荡器的振荡频率由石英晶体的固有频率决定，具有极 高的稳定性和精度。广泛应用于高精度测量和通信领域。
04 正弦波振荡器的应用领域
振荡条件的稳定性分析
• 总结词：稳定性是正弦波振荡器的关键性能指标之一，它决定了输出信号的频 率和幅度的稳定性。为了使正弦波振荡器稳定工作，需要满足一定的条件，包 括放大倍数稳定、相位移动稳定和频率稳定等。这些条件可以通过理论分析和 实验测试来验证和优化。
• 详细描述：稳定性是正弦波振荡器的关键性能指标之一，它决定了输出信号的 频率和幅度的稳定性。在实际应用中，由于受到环境因素、电路参数变化和噪 声干扰等多种因素的影响，正弦波振荡器的输出信号可能会发生频率漂移、幅 度波动等现象，影响其性能表现。因此，为了使正弦波振荡器稳定工作，需要 满足一定的条件，包括放大倍数稳定、相位移动稳定和频率稳定等。这些条件 可以通过理论分析和实验测试来验证和优化，以确保正弦波振荡器在实际应用 中的性能表现达到预期要求。
正弦波振荡电路基本原理.ppt

正弦波振荡电路基本原理.ppt

电容反馈式LC 正弦波振荡电路
f02π
1 LC1C2 (C1+C2)
若C C1且C C2，则
f0
2π
1 LC
电路特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频
率固定的场合。 用LC并联回路担任选频网络的ＬＣ正弦波振器。其 振荡频率一般在１MHz以上，甚至可高达 1000MHz。
9.2.3 石英晶体振荡器 1.石英晶体的基本特点 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 固有频率取决于其几何尺寸，故非常稳定。
多谐电路
工作波形
输出信号周期：
T = T 1+ T 2= 0 .7 (R 1+ 2 R 2 )C
振荡频率和占空比分别为 ：
1 1.43
f
= T
R1
+2R2C
q=T1 R1 +R2 T R1 +2R2
（2）施密特触发器：
施密特触发器
工作波形
【施密特触发器的应用】 （1）将正弦波（或三角波）变换成矩形波； （2）波形的整形； （3）幅度鉴别。
33 2020/11/14
矩形波发生器
（3）延迟环节：使得两个状态均维持一定的时 间，决定振荡频率。利用RC电路实现。
电容上的波形
输出波形
35 2020/11/14
3.原理分析 （1）电容初始电压为零，设电源接通瞬间电压比较 器输出高电平 +U（Z 第一暂态），电压比较器同相 输入端的电位为
u+
fp
fs与fp值非接近。
28 2020/11/14
3.石英晶体振荡器电路类型 （1）串联型石英晶体振荡器：当石英晶体发生 串联谐振，即 f = fs
【高中物理】优质课件：RC 桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)

【高中物理】优质课件：RC 桥式正弦波振荡电路(文氏桥振荡器)

高中物理
RC 桥式正弦波振荡电路
（文氏桥振荡器）
RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）
用同相比例运算电路作放大电路。
Rf 2R1
以因RC同串相并比联例网运络算为电选路频有网非络常和好正的反馈网络、并引入电 压压线加串，性二联一度 极负对，管反顶故作馈点为R，作非或两为线个放R性f 网大用环络电热节构路敏。成的电桥净阻路输，，入或一电对压顶，文器点就氏的作构桥特为成振点输文荡？出氏电桥 振荡器。
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
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。
振荡频率 相位条件
f0
1 2RC
AF 2n
幅值条件
A•uF•u 1•F源自13A• 3
U i
正反馈 网络
选频 网络
1) RC 移相电路有几级才 可能产生正弦波振荡？
2) 若R 和C 互换呢？
选频网络和正反馈 网络是两个网络。
RC 移相式振荡电路
C C C R Rf RR
8
一节 RC 环节
移相 90
二节 RC 环节
U o
移相 180 三节 RC 环节
移相 270
对于
f0 2π
应使： Rf R1 2 Rf 2R1
Rf 不能太大，否则 正弦波将变成方波
稳幅措施
为使电 Au 为非线性，起振时，应使 Au > 3，稳幅后 Au = 3。
热敏电阻稳幅
正温度系数
Rf R1
负温度系数
8
U i R C U f
U o
RC正弦波振荡电路 ppt课件

RC正弦波振荡电路 ppt课件


具有正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器
正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器框图 正反馈网络 B+ : 产生振荡所必须；负反馈网络 B- : 抑制高次谐波。
实现振荡器的两种方案
1、B+ 为带通特性， B-为全通特性 2、B- 为带通特性， B+为全通特性
在 f0附近，正反馈 >负反馈， 满足起振条件；
1 3
AB A( ) 1 起振条件
1
Rf 1
正反馈网络的传3输系数R：f 1 R f 2
BBB R 1Z1Z13R1ZR2f2R1R1ff2R1RCC12f22CRRR112f 1Cj31(12R2CCA11
1
R1C2
)
R 2R 平衡时要求
• 模拟微分方程的求解。已知自由振荡的数学模型是二阶微
分方程：
d 2uo dt 2
o
duo dt
2ouo
0
上式经两次微分可得：
uo 0 uodt 02 uodt dt
0 uo 0 uodtdt
PPT课件
9
只有当ε=0时，其解为等幅振荡。但是，由于开机时电路初始状 态的随机性，容易造成使ε<0，而使电路停振。故一般选ε>0， 电路起振后产生增幅振荡，再增设限幅电路使其趋于等幅振荡。
远离 f0时，负反馈 >正反馈，抑制PP高T课次件谐波。
3
B 文氏电桥振荡器
Rf 1
电负阻反Rf1馈和系R数f2组成负反馈网络，R全f 1通网R f络2
正电反路馈的网环络反有馈电系阻数R为1﹑R2和电容C1﹑C2组成，
具A有B带通A特(性B B )
B 两称个为反 文馈 氏网 电o络 桥构振R成荡1C一器个。电桥，故此振荡器
《LC正弦波振荡电路》课件

《LC正弦波振荡电路》课件


LC正弦波振荡电路的构成
原理和特点
LC振荡电路利用电感和电容器构成共振电 路，产生稳定且纯净的正弦波信号。
重要组件
振荡电路由电感、电容器和电阻组成，这 些元件起到不同的作用。
LC正弦波振荡电路的运行原理
1
共振条件
当电感和电容的参数满足一定条件
频率调节方法
2
时，振荡电路会产生共振现象。
通过调节电容和电感的数值，我们
《LC正弦波振荡电路》 PPT课件
本课件将介绍LC正弦波振荡电路的原理和应用。首先，我们会了解振荡电路 的定义和作用，以及为什么学习正弦波振荡电路。让我们一起探索这个令人 着迷的主题！
振荡电路的基本原理
1 基本组成部分
振荡电路由放大器、反馈网络和能量源组成。
2 工作原理
通过正反馈，振荡电路能够产生连续不断的信号输出。
可以改变振荡电路的输出频率。
3
幅度调节方法
可以通过改变电阻的数值来调节振 荡电路的输出幅度。
例题分析
电路ห้องสมุดไป่ตู้形图
我们将分析一个具体的LC正 弦波振荡电路的波形图并解 读其特点。
电路元件
了解电路中各个元件的作用 和参数对波形的影响。
频谱分析
通过频谱分析仪观察电路输 出的频谱特性。
高频电子线路正弦波振荡器.ppt

高频电子线路正弦波振荡器.ppt


单调谐放大器
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
3.相位(频率)稳定条件
相位稳定条件和频率稳定条件实质上是一回事
正弦信号相位φ和频率ω的关系：
d
dt
dt
振荡器的角频率 增大导致相位不断超前 相位 的不断超前表明角频率 增大
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
（1）相位(频率)稳定过程
原平衡态： L (0 ) f F 0
4.1.2 起振条件
1．起振过程分析
单调谐放大器
刚通电：电路中存在很宽的频谱的电的扰动，幅值很小
通电后：
1）谐振回路的选频功能，从扰动中选出 osc 分量(osc 0)
2）放大器工作在线性放大区， |T (josc)|>1 ，形成增幅振荡
3）忽略晶体管内部相移： f ＝0
回路谐振： L＝0
T (josc) =0，相移为零
起振 过程
平衡 状态
起振 过程
平衡 状态
输出波形：
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
4.1.4 稳定条件
1.平衡状态稳定分析：
（1）振荡电路中存在干扰
单调谐放大器
① 外部：电源电压、温度、湿度的变化，引起管子和回 路参数的变化。
② 内部：存在固有噪声(起振时的原始输入电压,进入平 衡后与输入电压叠加引起波动)。
单调谐放大器
外界干扰后： L (0 ) f F 0
Ub 相位超前 Ub 相位
升高
振荡回路相频特性 L 下降
L () f F 下降
L () f F 0
达到新的平衡 > 0
外界干扰消失后： L () f F 0
Ub 相位滞后 Ub 相位
降低
正弦波振荡电路ppt课件

正弦波振荡电路ppt课件

所以 Q 1 Lq 非常高， rq Cq
具有很好的选择性和频稳度。
2. 石英晶体谐振器的符号、等效电路和电抗特性
Co — 静态电容，较大
Lq — 晶体振动时的动态电感 ，很大
Cq —晶体振动时的动态电容，很小
rq — 等效摩擦损耗电阻，很小
串联谐振频率 并联谐振频率
1 fs 2 LqCq
1
fP 2
起振时，热敏电阻处于冷态，RF 阻值较大， A•u 1 RF / R1 大，
.
起振容易。U o
.
If
T RF A•u
最后达到 A•u =3，
进入平衡状态。由于运放始终线性工作，因此波形好。
例8.1.1
图示为一实用RC桥式振荡电路。（1）求f0 ；（2） 说明二极管的作用；（3）说明 RP 如何调节。
.1
因为振荡频率处，Fu 3
为满足起振振幅条件
A•uF• u
1，应使
.
Au
3
.
即 Au 1 (RF / R1 ) 3
2. 常用的RC 桥式振荡电路
参数选择：
1 f0 2RC
RF 2R1
RF 不能太大， 否则正弦波将
失真，甚至变
成方波。
稳幅措施：采用负温度系数热 敏电阻实现外稳幅。
1. 石英谐振器结构
石英是一种各向异性的结晶体，其化 学成分是SiO2 。从一块晶体上按一定的方 位角切割成的薄片称为晶片。在晶片的两 面涂上银层作为电极，电极上焊出两根引 线固定在管脚上，封装后就构成了石英晶 体谐振器。
2. 石英晶体的压电效应与谐振特性
压电效应： 电极间加电场
电极间加机械力
晶体机械变形 晶体产生电场
起振时，二极管未导通，
模拟电子技术教学课件正弦波振荡电路

模拟电子技术教学课件正弦波振荡电路


·
＋
I
C
＋
超前移相网络
U·i
R
U·o
·
＋
I
R
＋
滞后移相网络
U·i
C U·o
－
－
－
－
(a)
(b)
图10.17 RC串联移相网络
2024/7/27
15
H ( ) 1 0 .7
0 ( )
截止频率
C＝
1
τ= RC
H
U o U i
＋ 90° ＋ 45°
0
C
图10.18 RC串联超前网络的频率特性曲线
58
二.电容反响式振荡电路(电容三点式)
50 F 50mH
12V
0.047F 10 F
6.8k 10k
C
0.01F
8
1．起振过程及起振条件 •
Ui
·
•
Uo
••
A
Au Fu 1
•
•
•
U f Ui
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
2024/7/27
9
2.平衡条件
••
Au Fu 1
•
•
U f Ui
L
Is
C
U o
r
Z
电路图
2024/7/27
48
(rjL)
Z
rjL
1
jC
1
jC
L
r j(C L1C)
L
令 1
0
20正弦波振荡电路PPT课件

20正弦波振荡电路PPT课件


o
频特性越好。
2. 选频放大电路
选频放大器原理
选频放大电路的工作特性
由于LC并联电路具有选频能力，因此在如图所示 的电路中，对于频率f =f0的输入信号，并联电路呈现 最大的阻抗，其两端有最大的输出电压。对于偏离f0 的信号，并联电路呈现小的阻抗，故电路两端输出电 压很小。由于这种放大电路只对谐振频率f0的信号有 放大作用，所以这种放大电路被称为选频放大电路。
第8章 正弦波振荡器
常见的自激振荡现象
扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸 叫声, 其形成的过程如图所示。
扬声器
话筒
自激振荡现象
扩音机
正弦波振荡器的应用与位置
1.在信息传输系统的各种发射机中，就是把 主振器（振荡器）所产生的载波，经过放大、 调制而把信息发射出去的。
2.在超外差式的各种接收机中，是由振荡器 产生一个“本地振荡”信号，送入混频器， 才能将高频信号变成中频信号。
——自激振荡
放大器的实质(能量转换器件) 在外加信号的激励下,将直流电源的能量
转换为交流能量。
振荡器的种类
1. “反馈式振荡器”和“负阻式振荡器”两大类 从所采用的分析方法和振荡器的特性来看，我
们只讨论反馈式振荡器。 2. RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器 按选频网络（元件组成）来看 3. 正弦波振荡器与非正弦波振荡器 按振荡器所产生的波形来看 本书只介绍LC正弦波反馈式振荡器。主要讨论正弦 波振荡器的基本原理，并对几种典型振荡电路进行分 析。
集电极LC振荡电路 断地对它进行放大—
中激起振荡。选频网 选频—反馈—再放大
络带宽极窄，在回路 等多次循环，于是一
两端产生正弦波电压 个与振荡回路固有频
uo，并通过互感耦合 率相同的自激振荡便 变压器反馈到基级回 由小到大地增长起来。
《RC正弦波振荡电路》课件

《RC正弦波振荡电路》课件


元件介绍：RC正弦波振荡电路
电阻（R）
• 控制电期
放大器
• 增强信号强度 • 稳定输出波形
工作步骤：RC正弦波振荡电路
1
1. 电荷储存
电容充电，储存电荷。
2
2. 电荷放电
电容放电，释放储存的电荷。
3
3. 正弦波输出
通过重复充放电过程，产生稳定的正弦波输出。
《RC正弦波振荡电路》 PPT课件
本PPT课件介绍RC正弦波振荡电路的定义、基本原理、元件介绍、工作步骤、 实验结果、应用领域和发展前景。
定义：RC正弦波振荡电路
1 基本概念
RC正弦波振荡电路是一种能够产生稳定正弦波输出的电路，由电阻（R）和电容（C）组 成。
2 工作原理
通过不断充放电过程中的能量转换，实现电荷的周期性振荡，从而产生稳定的正弦波。
实验结果：RC正弦波振荡电路
示波器波形
波形图显示了RC正弦波振荡电 路产生的稳定正弦波。
频率测量
振幅测量
通过测量电路输出的频率，验
测量电路输出的振幅，评估RC
证RC正弦波振荡电路的稳定性。 正弦波振荡电路的信号强度。
应用领域：RC正弦波振荡电路
通信系统
用于产生高频信号，传输 信息。
科学实验
用于实验室研究和测量设 备。
音频设备
用于产生音频信号，如音 乐播放器和音响设备。
发展前景：RC正弦波振荡电路
1
技术进步
不断改进电路设计和性能，提高正弦波的质量和稳定性。
2
应用扩展
应用领域不断扩大，涵盖更多行业和领域。
3
创新发展
探索新的电路结构和元件组合，拓宽RC正弦波振荡电路的应用领域。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

1 foR2C1
时，相移为0。
1
fo 2 R1R2C1C2
1
如果：R1=R2=R，C1=C2=C，则： fo 2 RC
传递函数：
Uo Ui
3
j(
1 f
fo )
Uo
fo f
Ui
1 3
幅频特性： Uo
1
Ui
32 ( f fo )2 fo f
+90
相频特性： arct1g( f fo) –90
3 fo f
fo
f
0
f
二、用运放组成的RC振荡器
因为：A 1 R2
R2
R1
A 0
所以，要满足相位
R C
_ +
条件，只有在 fo 处
uo
F 0
+
R
C R1
AF1 A1R2
R1
F1 3
R2 2R1
能自行启动的电路（1）
RT
半导体 热敏电阻
t
起振时，RT略大于2R1，
R
_
使|AF|>1，以便起振；
C
+
uo
R25
R1
D1
R24
C
_
uo
R23
+
R22
+
R21
C
R
三、用分立元件组成的RC振荡器
RF
R
R1
RC1 R2
C +
C1
+ –
+
T1 C2
R
C
+ ube
RE1 R3
RC2 +
– +
T2–C3
+UCC
+ + –
RE2 CE
RC网络正反馈，RF、RE1组成负反馈，调整到合 适的参数则可产生振荡。
三、 LC振荡电路
二、 RC振荡电路
一、选频电路
用RC 电路构成选频网络的振荡电路即所谓的 RC 振荡电路，可选用的 RC 选频网络有多种，这里 只介绍文氏桥选频电路。
Uo R2
R1
C1
Ui
C2
Uo R2
R1
C1
Ui
C2
U U o i (1R R1 2C C1 2)j(1 R1C2R 12C1)
2
foR1C22
LC 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。由于高频运放价格较高，所 以一般用分离元件组成放大电路。本节只对 LC 振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判 别。
首先介绍一下 LC 选频网络。
I
Ui C IL
L
R
谐振时回路电流 比总电流大的多， 外界对谐振回路 的影响可以忽略！
Xd 基本放大
Xo
电路Ao
Xf
反馈电路
F
X dX f , X f FX o
X oAoX dFoA X o
FAo=1
自激振荡的条件
AF
Ao 1 AoF
如果： 1A oF0则 :A F
(1) 正反馈足够强,输入信号为 0 时仍有信号输 出，这就是产生了自激振荡。
(2) 要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必须有 RC积分电路。例如：前面介绍的方波发生 器、三角波发生器、锯齿波发生器等。
+
R
C R1
起振后，uo逐渐增大则 RT逐渐减小，使得输出 uo为某值时，|AF|=1，从 而稳幅。
uo
t
Rt
A
能自行启动的电路（2）
R21
D1 R22
D2
R
_
C
+
+
C R1
R22为一小电阻， 使(R21+R22)略大于 2R1，|AF|>1，以 便起振；
随着uo的增加，R22 逐渐被短接，A自动 下降到使|AF|=1，使 得输出uo稳定在某值。
例3：
+UCC
设uB
uC
uC1
C B
A i
C1 + –
C2 – +
uC1减小时， uC2如何变化？
设L 、 C1 、 C2 组成的谐振 i 网络中的电流为i ，则
L
uL
iC1ddutC1C2dudC t2
uC1
uC2
uB
正反馈
频率由 L 、 C1 、 C2 组成的谐振网络决定。
例4：
输出频率的调整：
fo
1
2RC
R2
R1
R3
RF
K
R
C
R2
R1
R3 C
K
_ +
+
R
通过调整R或/和 C来调整频率。
K：双联波段开 关，切换R， 用于粗调振荡 频率。
uo
C：双联可调电 容，改变C， 用于细调振荡 频率。
电子琴的振荡电路电路：
1
R28
fo 2C R1R2
R27
R26
RF1 RF2 D1
(3) 要获得正弦自激振荡,反馈回路中必须有选 频电路。所以将放大倍数和反馈系数写成：
A()、 F()
自激振荡的条件： A()F()1
因为： A()|A| A F()|F| F
所以，自激振荡条件也可以写成：
（1）振幅条件： | AF|1
（2）相位条件： AF2n n是整数
相位条件意味着振荡电路必须是正反馈； 振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。
问题2：如何稳幅？
起振后，输出将逐渐增大，若不采取稳幅，这 时若|AF|仍大于1，则输出将会饱和失真。
达到需要的幅值后，将参数调整为AF=1， 即可稳幅。
起振并能稳定振荡的条件：
U o B时， AF 1 U o B时， AF 1 U o B时， AF 1
具体方法将在后面具体电路中介绍。
+UCC
+ A–
C1
设uB
ube
uC
C2
uE
uA
uC1
B
C
E
ube
正反馈
频率由 L 、 C1 、 C2 组成的谐振网络决定。
电子技术 模拟电路部分
第十八章 结束
o
1 LC
1
fo 2 LC
Zo
L RC
IL IC QiI
Q oL
R
例1：
+UCC
– C2
+ C1 +
+– C
正反馈
频率由LC谐振网络决定。
例2：
C1
+UCC
C2
设uB
ube
uC
C
uL1 L1
uC
uL2
uL1
uD
uB
uL2 L2 D
正反馈
频率由C 、 L1 、 L2谐振 网络决定。
电子技术 模拟电路部分
第十八章
正弦波振荡电路
第十八章 正弦波振荡电路
一、 产生自激振荡的原理 二、 RC振荡电路 三、 LC振荡电路
一、产生自激振荡的原理
Xi +
Xd 基本放大
Xo
– Xf
电路Ao
改成正反馈
反馈电路
F
Xd Xi Xf
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
Xi +
Xd
+ Xf
基本放大
问题1：如何启振？
Uo 是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅 度。起振时Uo=0，达到稳定振荡时Uo=B。
放大电路中存在噪声即瞬态扰动，这些扰动可分 解为各种频率的分量，其中也包括有fo分量。 选频网络：把fo分量选出，把其他频率的分量
衰减掉。这时，只要：
|AF|>1，且A+ B =2n，即可起振。
Xo
电路Ao
反馈电路
F
如果：Xf Xi ,
则去掉 Xi , 仍有信号输出。
Xd Xf
基本放大
电路Ao
反馈电路
F
Xo
反馈信号代替了放大 电路的输入信号。
自激振荡条件的推导
Xi +
Xd
– Xf
基本放大
电路Ao
Xo
反馈电路
F
Xo A o Xd Xf F Xo Xd Xi Xf
AF XX oi 1AAooF