1、产生正弦波振荡的条件（1）,自激振荡条件,当开关S1,若开关S2(忽略开关S的切换时间),反馈电压,且使,则可由 替代原外加激励 ，电路即可输出，产生自激振荡。,自激振荡,-输入为零，但输出为具有一定频率和幅值的信号,自激振荡条件,-幅值平衡条件,-相位平衡条件,起振条件,稳幅环节,选频网络,产生正弦波振荡的条件（2）,- 扰动信号包含许多不同频率的正弦波成份，因此需设置选频网络，将所需的某一频率挑选出来。,- 使回路增益随着输出电压幅度的增大而自动下降，并逐渐趋近于1。,正弦波振荡电路在结构上包括：,放大器、反馈网络、稳幅环节、选频网络,RC正弦波振荡电路（1）,电路结构,RC串并联式正弦波
2、振荡电路,-文氏电桥振荡器,反馈与选频网络,RC正弦波振荡电路（2）,RC串并联网络的频率特性,反馈系数：,RC正弦波振荡电路（3）,放大器的选择,起振条件：,可得：,由自激振荡条件：,RC正弦波振荡电路（4）,稳幅措施,RC正弦波振荡电路（5）,热敏电阻稳幅,R1：正温度系数热敏电阻,Rf：负温度系数热敏电阻,稳幅措施,RC正弦波振荡电路（6）,二极管稳幅,RF1+RF2略大于2Rf,随着uo的增加，RF1逐渐被短接，A自动下降，输出自动被稳定于某一幅值。,振荡频率与频率调节,RC正弦波振荡电路（7）,振荡频率,缺点：调节频率时必须严格保证串并联部分的R或C始终相等。 采用同轴电位器或同轴双
3、连电容器。调节不方便。,RC正弦波振荡电路（8）,频率可调正弦波振荡器,当,RC正弦波振荡电路（9）,放大器增益：,调节R1可改变振荡频率，但不影响振荡条件。,电子琴的振荡电路：,使R2R1,AF1,可调,A2,RF1+RF2Rf,LC振荡电路,RC主要用于低频振荡选频；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，所以一般用分立元件组成放大电路。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。,LC正弦波振荡电路（1）,LC并联谐振回路的选频特性,通常,-谐振频率,R为电感线圈中的电阻,LC并联谐振特点：谐振时，
4、总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。,-品质因数,Q值越大，表明LC回路的频率选择性越好。,LC正弦波振荡电路（2）,互感线圈的极性判别,磁棒,初级线圈,次级线圈,同极性端,C,L,R,u,i,反馈信号通过互感线圈引出,变压器反馈式正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路（3）,自激振荡条件：,LC并联选频网络,分压偏置放大器,反馈线圈,选择、变压器匝比及有关参数实现,由瞬时极性法判断得,稳幅环节,振荡频率：,-从N1线圈两端看进去整个变压器的等效电感,优缺点：易于产生振荡，输出电压的波形失真不大，应用范围广泛。但由于输出电压与反馈电压靠磁路耦合，因而
5、耦合不紧密，损耗较大；并且振荡频率稳定性不高。,+,+,+,正反馈,LC正弦波振荡器举例,振荡频率:,uo,满足相位平衡条件,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,原理：,中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。,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。,电感反馈式正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路（4）,由瞬时极性法判断得,选择有关参数实现,振荡频率：,-电感三点式正弦波振荡电路,优缺点：N2与N1耦合紧密，振幅大；当C采用可变电容时，可以获得调节范围较宽的振荡频率，最高振荡频率可达几十兆赫。由于
6、反馈电压取自电感，对高频信号具有较大的电抗，输出电压波形中常含有高次谐波。因此常用在对波形要求不高的设备之中。,电容反馈式正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路（5）,由瞬时极性法判断得,选择有关参数实现,振荡频率：,-电容三点式正弦波振荡电路,优缺点：输出电压波形好。但调节频率时要求C1与C2同时改变，且与C1 、 C2相并联的晶体管极间电容易受温度影响而变化，致使振荡频率不稳定。,改进型电容三点式正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路（6）,优点：谐振频率主要由L与C决定，而C1、C2只起分压作用，使三极管的极间电容的影响显著减小。,当CC1且CC2时，,谐振回路等效电容,缺点：起振困难，频率调节
7、范围不大。,例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。,(a) (b),例1：,+,+,+,正反馈,判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断,振荡频率:,uo,利用1：晶体管共射极放大器，集电极电位变化与基极反相，发射极与基极同相。,利用2：互感线圈的同极性端电位变化相位相同。,例2：,+,+,+,正反馈,反相,+,振荡频率:,M为两线圈的互感,uo,+,+,例3：,正反馈,振荡频率:,例4：,+,ube增加,正反馈,+,+,石英晶体振荡电路,石英晶体振荡电路 Q 10000 500000,石英晶体谐振器（石英晶体）具有非常稳定的固有频率，对于振荡频率的稳定性要求高的电路，应选用石英晶体
8、作选频网络。,石英晶体的特性,基本特性,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,石英晶体的等效电路,C0：晶体的静态电容,L：模拟机械振动的惯性,C：等效晶片的弹性,R：晶体的摩擦损耗,当外加电压的频率等于R、L、C串联支路的固有频率时，发生串联谐振，谐振频率,当 时，RLC支路呈感性，与C0构成并联谐振，谐振频率,石英晶体正弦波振荡电路（2）,并联晶体振荡器,石英晶体正弦波振荡电路（3）,石英晶体振荡电路,串联晶体振荡器,并联晶体振荡器,振荡频率由C1、C2、CL以及晶体等效电感L决定。,串联晶体振荡器,石英晶体正弦波振荡电路（4）,电感L与电容C1、C2、C3、C4组成LC振荡电路，再由C1、C2分压并经晶体选频送入集成运放的同相输入端，形成正反馈。,选择元件参数,
