電子技術(shù)電子課件教案-第19章 正弦波振蕩電路

1、第19章 正弦波振蕩電路第 19 章 正弦波振蕩電路課堂討論 19.1 自激振蕩 19.2 RC 振蕩電路 19.3 LC 振蕩電路 下一章 上一章 返回主頁(yè)Zhangli 制作第 19章 正弦波振蕩電路一、自勵(lì)振蕩 得 AuF =1 Uf = F Uo Uf = Ui Uo Au Ui =由Uo Ui Uf 放大電路 Au反饋電路 F19.1 自勵(lì)振蕩Zhangli 制作19.1 自勵(lì)振蕩 相位條件 產(chǎn)生自勵(lì)振蕩的條件 反饋電壓 Uf 的相位要與輸入電壓 Ui 的相位相同。 即必須是正反響。(2) 振幅條件 反響電壓與輸入電壓大小相等。 即 | Au| F | = 1。 Zhangli 制作

2、二、起振過程 振蕩電路的組成 接通電源 Uo Ui = Uf = | F |Uo Uo1= | Au F | Uo Uo Uo2 = | Au F |Uo1 Uo3 = | Au F |Uo2 Uo2 Uo1 起振建立的過程 19.1 自勵(lì)振蕩 放大電路 正反響電路 選頻網(wǎng)絡(luò) Zhangli 制作 結(jié)論 才能起振 振蕩穩(wěn)定 不能起振 | Au | F | 1 | Au | F | = 1 | Au | F |1 總之，起振過程是由 | Au | F | 1， 一直到 | Au | F | = 1， 到達(dá)穩(wěn)定的過程。19.1 自勵(lì)振蕩Zhangli 制作選頻網(wǎng)絡(luò) RC 串并聯(lián)電路即是反響電路，又

3、是選頻網(wǎng)絡(luò)。 反饋電路 uo uiR R CC Rf R1同相比例電路 一、電路組成 uf 第 19章 正弦波振蕩電路19.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作=Uf Uo (RjXC )R(jXC) R(jXC ) R = XC = 2pfnC 1 12pR C fn =二、RC 串并聯(lián)選頻電路 改變 R、C 可以改變振蕩頻率。 19.2 RC 振蕩電路RXC 3j R2XC 1 =2 Uf =Ui Uo R R CC 若滿足 Uf 和 Ui 同相位 Zhangli 制作 | Au | =Uo UiRf R1 = 1 三、幅度條件 | Au | F | =1| Au | = 3 Rf =

4、2R1=Uf Uo F = 1319.2 RC 振蕩電路 uo ui = uf R R CC Rf R1Zhangli 制作 振蕩波形 結(jié)論 ui 與 uo 同相位，起振時(shí) | Au | 3， 然后 | Au |，直到 | Au | = 3 ，才到達(dá)穩(wěn)定。 19.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作 Rf 為非線性電阻, 溫度升高阻值減小。 起振時(shí), uo 很小, if 很小，電阻發(fā)熱少, 阻值較高; 即 Rf 2R1, | Au | F | 1。 隨著振蕩幅值的增加, uo 增加, if 增加, T 升高, Rf 降低, Au 下降, 直到 Rf = 2R1 為止，| Au | F | =

5、 1 到達(dá)穩(wěn)定。 例 如圖 Rf 為具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，試分析該電路的振蕩過程。 解： uo ui = ufR R CC Rf R119.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作 例 圖(a) 是由 RC 正弦波振蕩電路組成的最簡(jiǎn)單的電子琴電路。按下不同的琴鍵用開關(guān)表示，就能發(fā)出不同的琴音。 C 調(diào)八個(gè)根本音階的頻率如表所示，R1R2 。試推導(dǎo)出計(jì)算其諧振頻率的公式，并求出電阻 R21 R28 。音階 1 2 3 4 5 6 7 1頻率/ Hz 264 297 330 352 396 440 495 528 C 調(diào)八個(gè)基本音階的頻率R21R22R23R24R25R26R27R28 R1 1

6、k C1 0.1 F _+Rf uoC1 0.1 F R43.3 k 1k 功放+UCC 圖(a) 19.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作 將圖中的正反響網(wǎng)絡(luò)取出來，簡(jiǎn)化電路如圖 (b) 所示。解： R21R22R23R24R25R26R27R28 R1 1k C1 0.1 F _+Rf uoC2 0.1 F R43.3 k 1k 功放+UCC 圖(a) Uf Uo R2 R1 C2C1 圖(b) 19.2 RC 振蕩電路其中R2 分別為 R21， R22， R23.，R28。Zhangli 制作Uf Uo1jC2( )=1jC2R2 R21jC1R1 = R21jR2C1 1jC1R1

7、 R21jR2C1=R21 + jR2C1jC1R1 ( 1jR2C1 )R2 Uf 圖(b) Uo R2 R1 C2C1 19.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作 振蕩時(shí)應(yīng)有： nC1R1R21nC1= 0即振蕩頻率為： fn =12C1R1R2R2 =1(2fnC1 )2 R1 因此： =R2( R1 + 2R2 )j (C1R1R2 )1C1Uf Uo19.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作 將八個(gè)音階的頻率分別代入上式，可求得 對(duì)應(yīng)的電阻 R2 分別為：R21 = 36.34 kR22 = 28.72 kR23 = 23.26 kR24 = 20.44 k R25 = 16.1

8、5 kR26 = 13.08 kR27 = 10.34 kR28 = 9.10 k19.2 RC 振蕩電路Zhangli 制作選頻網(wǎng)絡(luò) 一、三點(diǎn)式 LC 振蕩電路 C1C2 f o 2p C1C2 L 1 反饋電路 1. 電容三點(diǎn)式振蕩電路 放大電路 通過與 L 串聯(lián)一個(gè)小電容調(diào)節(jié)振蕩頻率。 第 19章 正弦波振蕩電路UCC RB1 RE RB2 RC C2 CE C1 VT L123CB 19.3 LC 振蕩電路Zhangli 制作選頻網(wǎng)絡(luò) 2. 電感三點(diǎn)式振蕩電路 (L1L22M) C f o 2p1反饋電路 放大電路 通過改變 C 可以調(diào)節(jié)振蕩頻率。 19.3 LC 振蕩電路RB1 RC

9、 UCCRE RB2 L2 CE C VT C1 L1 C2 Zhangli 制作 例 圖示電路能否產(chǎn)生自勵(lì)振蕩？如果 在 RE 兩端并聯(lián)一個(gè)旁路電容后，能否產(chǎn)生自勵(lì) 振蕩。 解： 用瞬時(shí)極性法, 判斷反響的極性。 反響網(wǎng)絡(luò)的電容兩端的極性相反。 相位條件滿足，可以產(chǎn)生自勵(lì)振蕩。 并聯(lián)旁路電容后， 反響信號(hào)被旁路，電路不能振蕩。19.3 LC 振蕩電路UCC RB1 RE RB2 C2 C1 VTLZhangli 制作反饋電路 選頻網(wǎng)絡(luò) 二、變壓器反響式 LC 振蕩電路 放大電路 LC f o 2p 1 振蕩頻率為 19.3 LC 振蕩電路UCC RB1 RE RB2 CE VT C1 C L

10、 RL Zhangli 制作 例 以下圖是由運(yùn)算放大器組成的音頻 信號(hào)發(fā)生器原理電路。求： 將 R1 調(diào)到多大時(shí)，才能起振。 RP 為雙聯(lián)電位器，可調(diào)范圍是 0 14.4 k，求振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。 uo R R CC Rf R1Rp Rp 14.4 k 2.2 k 2.2 k 3.3 k 0.1 F 0.1 F3 k 解: Rf R1 = 1 + Au 3 Rf 2R1 R1 k 12pR C fn = 19.3 LC 振蕩電路Zhangli 制作 12pR C fn =當(dāng) Rp 調(diào)到最小即 Rp = 0 時(shí)， fn 最大。 12p2.210 0.110 fn =Hz3-6= 723 Hz

11、800 Hz 當(dāng) Rp 調(diào)到最大即 Rp = 14.4 k 時(shí)， fn 最小。 12p16.610 0.110 fn =Hz3-6= 95 Hz 100 Hz 19.3 LC 振蕩電路因此，振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍是 100 800 Hz。 Zhangli 制作19.1 試用相位條件判斷以下圖能否產(chǎn)生自勵(lì)振蕩。 答：是正反響，滿足相位條件，可以產(chǎn)生自勵(lì)振蕩。 第 19章 正弦波振蕩電路UCC RB1 RE RB2 RC C2 CE C VT LC1 課 堂 討 論Zhangli 制作 試用自勵(lì)振蕩的相位平衡條件，判斷該電路 能否產(chǎn)生自勵(lì)振蕩。 答：不能產(chǎn)生自勵(lì)振蕩。因?yàn)樵诮涣魍分?，發(fā) 射極兩側(cè)支路的電抗不同 L2 和 C 。UCC R1 R4 R2 R3