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模电课件第九章9

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常见问题

1、9 信号产生电路,重点难点,重点：信号电路的组成。难点：理解正弦波发生器的工作原理理解迟滞比较器的工作原理理解方波和三角波发生器的工作原理,9.1 正弦波振荡电路的振荡条件,9.2 RC正弦波振荡电路,9.3 LC正弦波振荡电路,*9.4 非正弦波振荡电路,9 信号产生电路,9.1 正弦波振荡电路的振荡条件,1. 振荡条件,2. 起振和稳幅,3. 振荡电路基本组成部分,正弦波振荡器的定义：,它是不需外接输入信号就能将直流能源转化成具有一定振幅和一定频率的正弦波电路。,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）,3. 基本组成部

2、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,9.2 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,(+),(+),(+),(+),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,练习、试将下图所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路，并求出振荡频率f0。,解：、与相连，与相连，与相连，与相连。,9.3 LC正弦波振荡电路,9.3.1 LC并联谐振回路选频特性,9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路,9.3.3 三点式LC振

3、荡电路,9.3.4 石英晶体振荡电路,1. 等效阻抗,9.3.1 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,同时有,即,2. 频率响应,9.3.1 LC并联谐振回路选频特性,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。,9.3.3 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。,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。,9.3.3 三点式LC振荡电路,2. 电感三点式振荡电路,9.3.3 三点式LC振荡电路,3. 电容三点式振荡电路,*9.4 非正弦波振荡电路,9.4.1 比较器,9.4.3 锯齿波产生电路,9.4.2 方波产生电路,单门限电压比较器,迟滞比较器,，由于|vO |不可能超过VM ，,9.4.1 比较器,特点：,1. 单门限电压比较器,（1）过零比较器,开环，虚短不成立,增益A0大于105,（忽略了放大器输出级的饱和压降）,所以,当 |+VCC | = |-VEE | =VM = 15V，A0=105 时，

4、,可以认为,vI 0 时， vOmax = +VCC,vI 0 时， vOmax = -VEE,（过零比较器）,运算放大器工作在非线性状态下,9.4.1 比较器,特点：,1. 单门限电压比较器,（1）过零比较器,开环，虚短和虚地不成立,增益A0大于105,输入为正负对称的正弦波时，输出为方波。,电压传输特性,思考,1. 若过零比较器如图所示，则它的电压传输特性将是怎样的？ 2. 输入为正负对称的正弦波时，输出波形是怎样的？,9.4.1 比较器,1. 单门限电压比较器,（2）门限电压不为零的比较器,电压传输特性,输入为正负对称的正弦波时，输出波形如图所示。,（门限电压为VREF）,解：,（1）A 构成过零比较器,（2）RC 为微分电路， RCT,例,电路如图9.4.2a所示，当输入信号如图c所示的正弦波时，定性画出,（3）D 削波（限幅、检波）,单门限比较器的抗干扰能力,9.4.1 比较器,2. 迟滞比较器,（1）电路组成,（2）门限电压,门限电压,上门限电压,下门限电压,回差电压,9.4.1 比较器,2. 迟滞比较器（施密特触发器）,（3）传输特性,(VOH),解：,（1）门限电压,（3）输出电压波形,例,电路如图9.4.6a所示，试求门限电压，画出传输特性和图c所示输入信号下的输出电压波形。,（2）传输特性,9.4.2 方波产生电路,1. 电路组成（多谐振荡电路）,能否不串入该电阻？,9.4.2 方波产生电路,2. 工作原理,由于迟滞比较器中正反馈的作用，电源接通后瞬间，输出便进入饱和状态。,假设为正向饱和状态,RC 放电,RC 充电,9.4.2 方波产生电路,3. 占空比可变的方波产生电路,9.4.3 锯齿波产生电路,同相输入迟滞比较器,积分电路,充放电时间常数不同,end,作业：,P436 9.4.3 P437 9.4.4 P438 9.4.5,

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