1、第七章 信号产生电路,7.1 振荡电路的基本概念,1. 振荡条件,2. 振荡电路基本组成部分,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,又,所以振荡条件为,振幅平衡条件,相位平衡条件,起振条件,2. 起振和稳幅,# 振荡电路是单口网络，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,放大电路（包括负反馈放大电路）,
2、3. 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,end,7.2 正弦波信号发生器,7.2.1 RC正弦波振荡电路,1. 电路组成,2. RC串并联选频网络的选频特性,3. 振荡电路工作原理,4. 稳幅措施,1. 电路组成,反馈网络兼做选频网络,反馈系数,2. RC串并联选频网络的选频特性,幅频响应,又,且令,则,相频响应,2. RC串并联选频网络的选频特性,当,幅频响应有最大值,相频响应,3. 振荡电路工作原理,此时若放大电路的电压增益为,用瞬时极性法判断可知，电路满足相位平衡条件,则振荡电路满足振幅平衡条件,(+)
3、,(+),(+),(+),电路可以输出频率为 的正弦波,RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波,采用非线性元件,4. 稳幅措施,热敏元件,热敏电阻,起振时，,即,热敏电阻的作用,采用非线性元件,4. 稳幅措施,场效应管（JFET）,稳幅原理,整流滤波,T 压控电阻,采用非线性元件,4. 稳幅措施,二极管,end,7.2.2 LC正弦波振荡电路,1 LC并联谐振回路选频特性,2 变压器反馈式LC振荡电路,3 三点式LC振荡电路,4 石英晶体振荡电路,1. 等效阻抗,一、 LC并联谐振回路选频特性,等效损耗电阻,当 时，,电路谐振。,为谐振频率,谐振时,阻抗最大，且为纯阻性,
4、同时有,即,2. 频率响应,一、 LC并联谐振回路选频特性,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。,二、 变压器反馈式LC振荡电路,1. 电路结构,2. 相位平衡条件,3. 幅值平衡条件,4. 稳幅,5. 选频,（定性分析）,(+),(-),(+),(+),(+),(+),(+),(+),二、 变压器反馈式LC振荡电路,反馈,满足相位平衡条件,满足相位平衡条件,反馈,仍然由LC并联谐振电路构成选频网络,A. 若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。,三、 三点式LC振荡电路,1. 三点式LC并联电路,中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。,
5、三点的相位关系,B. 若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。,三、 三点式LC振荡电路,2. 电感三点式振荡电路,三、 三点式LC振荡电路,3. 电容三点式振荡电路,Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。,7.2.3 石英晶体振荡电路,1. 频率稳定问题,频率稳定度一般由 来衡量,频率偏移量。,振荡频率。,LC振荡电路 Q 数百,石英晶体振荡电路 Q 10000 500000,7.2.3 石英晶体振荡电路,2. 石英晶体的基本特性与等效电路,结构,极板间加电场,极板间加机械力,压电效应,交变电压,机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高,当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大。,压电谐振,7.2.3 石英晶体振荡电路,2. 石英晶体的基本特性与等效电路,等效电路,A. 串联谐振,特性,晶体等效阻抗为纯阻性,B. 并联谐振,通常,所以,7.2.3 石英晶体振荡电路,2. 石英晶体的基本特性与等效电路,实际使用时外接一小电容Cs,则新的谐振频率为,由于,由此看出,调整,7.2.3 石英晶体振荡电路,3. 石英晶体振荡电路,end,7.3 多功能信号发生器,2、 三角波和锯齿波产生电路 3、压控振荡器 见P147,1、 方波产生电路,
