正弦波振荡电路:将直流能量转换为交流能量,与放大电路不同,它不需要外加激励信号,只要满足振荡的平衡条件就可以产生一定频率和幅度的正弦交流信号。
应用:无线电通信、广播、电视等信息传输系统,电子测量仪器,工业加工、医疗等领域。
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振荡的原理和条件:起振条件
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振荡电路的基本组成:
(1)放大电路:能量转换,放大信号电压,提供振荡器需要的能量;
(2)反馈网络:形成正反馈,维持系统正常振荡,满足振荡的相位条件;
(3)选频网络:在各种频率信号中选出所需振荡频率的信号进行放大和反馈,以产生单一频率的正弦波;
(4)稳幅环节:稳定振幅、改善波形,利用器件的非线性(被动)或在负反馈网络中引入非线性稳幅环节(主动)来稳定振荡信号的振幅。
2、RC正弦波振荡器:
RC串并联网络振荡电路——电路结构:
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RC串并联网络振荡电路——选频特性:
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RC串并联网络振荡电路——振荡频率 :
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RC串并联网络振荡电路——起振条件:
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RC串并联网络振荡电路——稳幅
内稳幅:利用放大电路中有源器件的非线性特性进行稳幅。
RC正弦波不可以采用内稳幅,通常在负反馈支路中设置由热敏元件、二极管或场相应管等一类非线性元件组成外稳幅环节,通过自动调整负反馈深度来稳定振荡幅度和进一步改善振荡信号的波形。
3、LC正弦振荡器
选频网络由电感和电容(LC)组成,其选频作用主要由LC的并联谐振来决定。
振荡频率高,常用来产生高频正弦信号,一般在数百千赫以上。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。
电路构造的关键是如何取出满足振荡相位条件的正反馈电压。
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LC谐振回路的频率特性(选频特性):
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变压器反馈式振荡电路:
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电感三点式振荡电路—哈特莱振荡器(Hartely):
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电容三点式振荡电路—考毕兹振荡器(Colpitts):
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4、石英晶体振荡器
石英晶体的压电效应
(1)正压电效应
在晶体片两个侧面上施加压力时,晶体片表面上将产生异性电荷,形成电场。
(2)反压电效应
在晶体片两个表面上施加电压,晶体会产生机械变形。
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石英谐振器的等效电路和频率特性:
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串联型石英晶体正弦波振荡电路 :
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5、非正弦波发生电路
矩形波发生电路:
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三角波发生电路:
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锯齿波发生电路:
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