振荡电路分析及应用
振荡电路的设计实验报告plc -回复
振荡电路的设计实验报告plc -回复振荡电路的设计实验报告[PLC]一、引言振荡电路是电子技术领域中重要的一种电路，其特点是能够产生稳定的交流信号。
本实验旨在通过PLC（可编程逻辑控制器）来设计一个振荡电路，并测试其振荡频率和波形的稳定性。
二、设计原理1. 振荡电路简介振荡电路由放大器和反馈网络构成，其中反馈网络通过放大器将一部分输出信号返回到输入端，形成正反馈。
当反馈网络的增益满足一定的条件时，振荡电路可产生稳定的振荡信号。
2. PLC简介PLC是一种专门用于工业自动化控制的电气设备，具有可编程性、可靠性和灵活性等特点，广泛应用于工业生产线上。
三、实验器材与元件1. PLC（型号ABC-100）2. 电容器C3. 电感L4. 电阻R5. 示波器6. 信号发生器四、实验步骤1. 连接电路将PLC的输入端和输出端与相应的电路元件连接，搭建振荡电路。
具体连接方式可参照实验指导书或相关资料。
2. 编辑程序使用PLC编程软件，编写振荡电路的控制程序。
程序中需要包含对输入输出端口的定义和操作，以及对反馈网络进行控制的代码。
3. 上传程序将编写好的控制程序上传到PLC中，通过编程软件将程序下载到PLC的存储器中。
4. 调试与测试将信号发生器连接到振荡电路的输入端，设置合适的频率和幅值。
通过示波器观察输出端的波形，检查振荡电路是否正常工作。
调试过程中根据需要进行参数的调整。
5. 测试稳定性将信号发生器的频率固定在一个特定值，观察输出端波形的稳定性。
使用示波器测量振荡电路的振荡频率，并与理论值进行比较。
六、实验结果与分析经过实验观察和测量，可以得到振荡电路的波形图及频率数据。
通过分析实验结果，可以判断振荡电路的设计和控制程序是否满足要求，以及在不同参数条件下振荡电路的稳定性。
七、实验总结通过本实验，我们成功通过PLC来设计和控制一个振荡电路。
在实验过程中，我们了解到振荡电路的基本原理，并通过实验实际操作和观察，加深了对振荡电路的理解。
LC正弦波振荡电路的仿真分析
LC正弦波振荡电路的仿真分析一、引言正弦波振荡电路是电路中一种常见的特殊电路，它能够产生稳定的正弦波信号。
在实际应用中，正弦波振荡电路广泛应用于通信、测量、音频等领域。
本文将对正弦波振荡电路进行仿真分析，包括理论介绍、电路设计和仿真结果。
二、理论介绍正弦波振荡电路一般由放大器、反馈网络和滤波网络三部分组成。
其中，放大器用于放大信号，反馈网络用于提供反馈信号，滤波网络用于滤除高频噪声。
正弦波振荡电路的关键是要满足反馈网络的条件，即反馈信号的相位和幅度要适当，以实现正反馈，从而产生振荡信号。
三、电路设计1.放大器设计放大器通常采用共射放大器，其具有较高的电流增益和较低的输出阻抗，能够提供稳定的放大效果。
通过选择合适的管子和配置电阻，可以实现放大器的设计。
2.反馈网络设计反馈网络通常采用RC网网络，其中R是一个高阻值的电阻，用于限制反馈信号的流动，C是一个电容，用于实现对反馈信号的滤波作用。
通过选择合适的电阻和电容数值，可以实现反馈网络的设计。
3.滤波网络设计滤波网络通常采用LC滤波电路，其中L是一个电感，用于滤除高频噪声，C是一个电容，用于滤除低频噪声。
通过选择合适的电感和电容数值，可以实现滤波网络的设计。
四、仿真结果通过仿真软件进行仿真分析，可以得到正弦波振荡电路的输出波形和参数。
仿真结果能够直观地反映出电路的性能和稳定性。
1.输出波形通过仿真软件的波形显示功能，可以得到正弦波振荡电路的输出波形。
输出波形应该为稳定的正弦波，且频率和幅度在一定范围内波动较小。
2.参数分析通过仿真软件的参数显示功能，可以得到正弦波振荡电路的各项参数。
常见的参数包括信号频率、幅度、相位等。
通过对这些参数的分析，可以得到电路的性能和稳定性。
五、总结正弦波振荡电路是一种常见的电路，能够产生稳定的正弦波信号。
通过仿真分析，可以得到电路的输出波形和参数，从而评估电路的性能和稳定性。
对于电路设计和优化具有重要的指导意义。
自激振荡电路
自激振荡电路
目录
1概述（电路类别、实现主要功能描述）： (2)
2电路组成（原理图）： (2)
3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): (2)
4关键参数计算分析： (2)
5电路的优缺点 (2)
6电路的应用说明： (2)
7应用的注意事项： (2)
直接加在驱动变压器T2的原边GH上，即H为正，G为负，根据变压器同名端得知T2的I为正，J 为负，K为负，这样又给Q101的基极一个正向电压，形成电压正反馈，使Q101的基极电流ib1越来越大，ic1也随着越来越大，变压器T1的磁通也越来越大，当ic1=βib1时，ic1不再增大，磁通也不再增加，加在T1原边上的感应电势瞬间为零，则加在GH上的电压也瞬间为零，加在Q101基极上的反馈电压也消失，则ib1减小，ic1减小，变压器T1原边各绕组上产生极性与原来相反的感应电势，加在GH上的感应电势也反向，这样使ib1越来越小，ic1越来越小，相反，ib2增大，ic2增大，致使Q101截止，Q102饱和导通重复上面的过程。
通过一管导通一管截止周期性变化来维持系统正常工作，实现原、副边能量的传递。
4关键参数计算分析：
见12D12/100计算书。
5电路的优缺点
优点：电路简单，元器件少，稳定性能好，成本低；缺点：效率偏低。
6电路的应用说明：
本电路属于成熟电路，应用本电路已大批量投产过很多产品，并且没有客户反馈的不良信息，如5S5/100，5D5/80，12D15/33。
7应用的注意事项：
(1)综合考虑开关频率、开关管基极驱动电流以及产品的额定负载等参数来选择主变压器的规格；
(2)驱动变压器T2的同名端一定不要标错，否则会损坏器件；。
非门电路应用——振荡电路一等奖创新教案
非门电路应用——振荡电路一等奖创新教案4069非门集成电路应用——振荡电路一、教学说明本课是高二劳技第一章第二节数字电路基础中的内容。
4069非门集成电路是学生学习数字电路时接触的第一个集成电路，它对于学生理解数字逻辑门电路、认识集成电路、将学习重点从模拟电路转换成数字电路都起着重要的作用。
非门电路一输入决定一输出，逻辑关系较为简单，非常适合成为学生学习数字电路的敲门砖。
本课的内容为非门的一个应用电路，该电路将非门和RC充放电电路相结合，形成一个自激振荡电路，能让LED自动进行一定频率的闪烁。
无论是非门的原理还是RC充放电电路原理，都是学生已经学过的知识，因此本节课可以很好地帮助同学巩固非门及RC电路，初步体验数字电路分析的方法，同时用有趣的自动闪烁现象保持学生对电子技术学习的热情。
本课的教学重点为对非门振荡电路工作原理的理解。
在教学设计时，将电路拆分为输出部分、非门部分与RC充放电电路部分，分别进行电路分析。
一来帮助学生巩固这些学过的知识，二来为理解整体电路的原理搭建了合适的“台阶”，有利于学生理解电路工作过程中各点的信号变化，更让学生体验了基于信号分析的数字电路的分析方法，为今后分析更复杂的电路打下基础。
由于学生学习的差异较大，因此在设计制作环节时，通过多层次的任务要求，为不同的学生提供个性化的学习方案，满足不同层次学生的不同学习需求。
二、教学目标知识与技能：知道4069非门振荡电路的电路结构，理解4069非门振荡电路的工作原理。
理解非门振荡电路振荡频率与电容器充放电过程的关系，能改变非门振荡电路的振荡频率。
熟练掌握4069非门集成电路的引脚图及其使用方法，能在电子实验板上制作出非门振荡电路。
了解非门电路输入输出信号的逻辑关系，能分析改进需求中的“非门”逻辑关系，并自主设计制作两个LED交替闪烁效果。
（分层教学）过程与方法：通过将非门振荡电路分解为输出部分、非门部分及RC充放电部分进行信号分析的过程，学会非门振荡电路的分析方法，并初步体验基于信号分析的数字电路分析方法。
RC振荡电路的稳定性分析与改进方法
RC振荡电路的稳定性分析与改进方法Ⅰ. 引言RC振荡电路是一种常见的电子电路，广泛应用于通信、计算机和控制系统等领域。
然而，在设计和应用RC振荡电路时，我们常常需要考虑其稳定性问题，以确保电路能够正常工作并产生可靠的振荡信号。
本文将对RC振荡电路的稳定性进行分析，并探讨改进方法。
Ⅱ. RC振荡电路概述RC振荡电路由一个电容器和一个电阻器组成，通常还包括一个放大器和其他辅助元件。
其基本原理是通过正反馈，在电容器和电阻器之间产生自激振荡，产生稳定的周期性信号。
然而，由于电路中存在一些非理想因素，如元件参数的误差和温度对电路的影响，RC振荡电路的稳定性可能会受到一定程度的影响。
Ⅲ. 稳定性分析为了分析RC振荡电路的稳定性，我们可以使用波形分析和频域分析两种方法。
1. 波形分析波形分析是通过观察电路输出的波形来评估电路的稳定性。
当振荡电路处于稳定状态时，输出波形应该是准确、平稳的。
如果输出波形发生失真、偏移或不稳定，可能存在稳定性问题。
可通过改变电路元件的值、增加补偿电路或调整反馈回路等方法来改善振荡电路的稳定性。
2. 频域分析频域分析是通过对振荡电路输出信号的频谱进行分析，来评估电路的稳定性。
我们可以使用频谱分析仪或示波器进行频域分析。
在稳定状态下，输出信号应该包含一个明确的频率分量，并且不应该存在频率分布的不连续现象。
如果频域分析结果显示很多高次谐波分量，或者频率出现漂移，可能说明振荡电路不稳定。
此时，可以尝试调整电路元件的值或增加频率补偿电路来改善稳定性。
Ⅳ. 改进方法在分析了RC振荡电路的稳定性后，我们可以采取一些改进措施来提高电路的稳定性。
1. 选择合适的元件选择质量好、参数稳定的元件对于提高RC振荡电路的稳定性非常重要。
可以选择具有低温漂移和温度稳定性能的电容器和电阻器，以减小元件参数误差对电路稳定性的影响。
2. 增加补偿电路合适的补偿电路可以对RC振荡电路的稳定性起到显著的改进作用。
例如，可以添加带负反馈的放大器来提高电路的稳定性。
RC振荡电路在电子学中的重要性
RC振荡电路在电子学中的重要性RC振荡电路是一种由电阻(R)和电容(C)组成的基础电路，它在电子学中具有重要的应用和意义。
本文将从几个方面探讨RC振荡电路在电子学中的重要性，并介绍一些典型的应用。
1. RC振荡电路的基本原理RC振荡电路由一个电容以及一个电阻组成，电容存储电荷，而电阻控制电荷的流动。
当电容器充电或放电时，电荷会在电容和电阻之间来回流动，产生周期性的振荡。
2. RC振荡电路的频率控制和调节RC振荡电路的重要性之一是可以通过调节电阻和电容的数值来控制振荡的频率。
这使得RC振荡电路成为一种非常实用的频率调节器，广泛应用于各种调谐电路和无线通信系统中。
3. RC振荡电路在计时和时钟电路中的应用RC振荡电路也被广泛应用于计时和时钟电路中。
利用RC振荡电路的特性，可以实现稳定的时钟信号和可靠的计时功能。
例如，在数码钟、定时器和计数器中，RC振荡电路可以提供精确的时间基准。
4. RC振荡电路在声音合成和音频信号处理中的应用RC振荡电路还在声音合成和音频信号处理方面发挥着重要作用。
通过调节RC振荡电路的频率，可以产生不同的音调和声音效果，广泛应用于合成音乐、音效设计以及声波调制技术等领域。
5. RC振荡电路在传感器和测量仪器中的应用由于RC振荡电路具有简单、成本低廉和可靠性高等优势，它也广泛应用于传感器和测量仪器中。
通过将传感器与RC振荡电路相连，可以将传感器信号转换为振荡频率变化，从而实现各种测量和检测功能。
6. RC振荡电路在滤波和信号处理中的应用利用RC振荡电路的特性，可以实现对信号的滤波和处理。
通过调节RC振荡电路的参数，可以选择性地削弱或放大特定频率的信号成分，实现音频信号的均衡和滤波。
总结：RC振荡电路在电子学中具有重要的应用和意义。
它不仅可以实现频率的控制和调节，还广泛应用于计时、时钟、声音合成、传感器、测量仪器、滤波和信号处理等领域。
因此，对于学习和掌握RC振荡电路的原理和应用，对于深入理解和应用电子学知识具有重要意义。
晶体管自激振荡电路
晶体管自激振荡电路晶体管自激振荡电路是一种基于晶体管的振荡电路，它可以产生高频信号并用于无线电通信、雷达等领域。
本文将介绍晶体管自激振荡电路的基本原理、设计方法以及应用。
一、基本原理晶体管自激振荡电路是一种基于反馈原理的电路，它利用晶体管的放大特性和反馈回路的正反馈作用来产生振荡。
其基本原理如下：1.晶体管放大特性晶体管具有放大功能，即输入信号经过晶体管放大后输出信号的幅度增大。
晶体管的放大特性是由于其结构中的PN结和掺杂材料的不同而产生的。
2.反馈回路的正反馈作用晶体管自激振荡电路中的反馈回路具有正反馈作用，即输出信号经过反馈回路后又被输入到晶体管的基极，从而增强输入信号，形成振荡。
二、设计方法晶体管自激振荡电路的设计方法主要包括以下几个方面：1.选择晶体管选择合适的晶体管是设计晶体管自激振荡电路的关键，晶体管的放大系数、最高频率、噪声系数等指标都应该符合设计要求。
2.确定反馈回路反馈回路是晶体管自激振荡电路的核心部分，其设计应该考虑到反馈的强度、相位和频率等因素。
一般可以采用LC回路、RC回路、反相器等作为反馈回路。
3.确定工作频率根据应用需求确定晶体管自激振荡电路的工作频率，一般可以根据反馈回路的谐振频率或者晶体管的最高频率来确定。
4.优化电路参数根据实际测试结果对晶体管自激振荡电路进行优化，包括调整反馈回路的参数、改变晶体管的工作状态等，以达到更好的性能。
三、应用晶体管自激振荡电路在无线电通信、雷达、电视、射频识别等领域都有广泛应用。
其主要应用包括：1.射频信号产生晶体管自激振荡电路可以产生高频信号，用于射频信号产生和调制。
2.射频放大晶体管自激振荡电路可以作为射频放大器，对信号进行放大和增强。
3.射频检波晶体管自激振荡电路可以作为射频检波器，对信号进行检测和解调。
4.射频识别晶体管自激振荡电路可以用于射频识别，即识别无线电频率和编码。
四、总结晶体管自激振荡电路是一种基于反馈原理的高频振荡电路，其设计和应用都需要考虑多种因素。
什么是多谐振荡器它在电路中的应用有哪些
什么是多谐振荡器它在电路中的应用有哪些多谐振荡器是一种电子电路，它能够产生多个谐振频率。
谐振是指当外加信号频率等于电路的特定频率时，电路会产生共振现象，输出信号的幅度达到最大值。
多谐振荡器通过能够产生多个谐振频率，因此在电路中有着广泛的应用。
多谐振荡器在电子学领域扮演着重要的角色，它在通信系统、音频设备和测量仪器等电路中发挥了重要作用。
接下来，本文将详细介绍多谐振荡器的原理和应用。
I. 多谐振荡器的原理多谐振荡器是由负反馈放大器和谐振网络组成的，其中谐振网络决定了振荡器的谐振频率。
常见的多谐振荡器包括Colpitts振荡器、Hartley振荡器和Crystal振荡器等。
Colpitts振荡器采用电容和电感构成的谐振网络，通过改变电容或电感的数值，可以调节振荡频率。
Hartley振荡器也是利用电容和电感构成的谐振网络，但布局和Colpitts振荡器不同。
而Crystal振荡器则采用晶体谐振元件构成的谐振网络。
以上是几种常见的多谐振荡器，它们的工作原理相似，在整个电子电路中起到振荡信号的作用。
II. 多谐振荡器的应用1. 通信系统中的应用多谐振荡器在通信系统中非常重要。
例如，无线电通信系统中的发射器需要产生稳定的射频信号，这就需要利用多谐振荡器来产生频率稳定的信号源。
通信系统中的多谐振荡器往往需要能够调节频率，从而实现对信号的调制和解调。
2. 音频设备中的应用多谐振荡器在音频设备中也有广泛的应用。
例如，音频合成器中使用多谐振荡器来产生不同音调的信号。
此外，音频放大器中的振荡电路也需要多谐振荡器来提供稳定的输入信号。
3. 测量仪器中的应用在测量仪器中，多谐振荡器被用于提供稳定精确的时钟信号或参考信号。
例如，频谱分析仪和示波器中常常需要一个高精度的时钟源，多谐振荡器能够提供这样的信号。
此外，多谐振荡器还可以用于频率计、计时器和锁相环等更复杂的测量系统中。
总结：多谐振荡器是一种能够产生多个谐振频率的电子电路，在通信系统、音频设备和测量仪器等电路中有着广泛的应用。
电磁振荡与交流电路分析
电磁振荡与交流电路分析电磁振荡和交流电路是电学领域中重要的概念和原理。
电磁振荡指的是电流或电荷在电磁场的作用下周期性地来回摆动或变化的现象。
交流电路则是指电流方向和大小周期性地改变的电路系统。
本文将从电磁振荡的原理入手，介绍交流电路的基本分析方法和重要的电路元件。
一、电磁振荡的原理电磁振荡是由电容和电感构成的电路中的电荷或电流的周期性变化引起的。
在一个简单的电路中，当电容器和电感器通过导线连接时，电荷会存储在电容器的板上，而电流则在电感器中流动。
这种存储和释放电能的周期性变化导致了电流和电荷的振荡。
电磁振荡的频率由电路中的电容值和电感值决定。
当电容和电感的数值可以使得振荡的频率达到可见范围或无线电频率时，即可观察到电磁振荡现象。
在实际应用中，电磁振荡被广泛用于通信、无线电和电子领域。
二、交流电路分析方法在交流电路分析中，我们经常使用相量和复数的方法来描述电流和电压的变化。
相量是一个具有振幅和相位角的量，而复数可以方便地描述振荡和相位差。
在交流电路中，我们通常使用欧姆定律和基尔霍夫定律来分析电压和电流的变化。
通过将电压和电流表示为相量或复数形式，我们可以使用复数算术进行计算，将电路中的元件与复数变量相关联。
这种分析方法可以帮助我们解决复杂的电路问题。
三、交流电路中的重要元件在交流电路中，有几个重要的元件对于电路的运行起着关键作用。
以下是其中的一些重要元件：1. 电容器：电容器是由两个带电板和中间的绝缘材料组成。
电容器储存并释放电荷，可以被用于调整交流电路的频率响应和滤波功能。
2. 电感器：电感器是由线圈或线圈组成的元件。
电感器可以储存并释放电能，对交流电路中的频率起着重要作用。
电感器的数值可以根据需要选择，以适应特定的振荡频率要求。
3. 电阻器：电阻器是用来限制电流流动的元件。
在交流电路中，电阻器可以用来控制电流的幅度和相位差。
4. 电感耦合器：电感耦合器是由两个或多个线圈组成的元件。
它们可以通过电磁感应和变压原理来传递电能和信号。
振荡器实验报告
振荡器实验报告振荡器实验报告引言：振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电子设备，广泛应用于通信、无线电、雷达等领域。
本文将介绍一次振荡器实验的设计、实施和结果分析。
实验目的：通过设计和搭建一个简单的振荡器电路，了解振荡器的基本原理和工作方式，并通过实验验证理论知识。
实验装置：1. 电源：提供所需的电能；2. 电容器：存储电荷；3. 电感器：储存电能；4. 晶体管：用于放大和控制电流；5. 电阻器：限制电流；6. 示波器：用于观察振荡器输出的波形。
实验步骤：1. 连接电路：根据设计图纸，将电容器、电感器、晶体管和电阻器依次连接起来，形成一个闭合电路；2. 接通电源：将电源接入电路，确保电路正常工作；3. 调节电阻：通过调节电阻器的阻值，控制电路的稳定性；4. 观察输出波形：将示波器的探头接入电路的输出端，观察并记录振荡器输出的波形。
实验结果：经过实验，我们成功地搭建了一个振荡器电路，并观察到了输出的振荡波形。
通过示波器的显示，我们可以清晰地看到周期性的正弦波信号。
随着电阻值的变化，我们发现波形的频率也会相应改变，验证了振荡器的频率可调性。
结果分析：振荡器的实验结果与理论预期相符。
振荡器的工作原理是通过正反馈回路来实现信号的持续振荡。
在电路中，晶体管扮演着放大和控制信号的角色，电容器和电感器则通过储存和释放电能来维持振荡的连续性。
而电阻器则起到限制电流的作用，保证电路的稳定性。
实验中，我们发现调节电阻器的阻值可以改变振荡器的频率。
这是因为电阻器的阻值决定了电路的时间常数，从而影响振荡器的周期。
当电阻值增大时，时间常数增大，振荡器的频率相应减小；反之，电阻值减小时，振荡器的频率增大。
这一发现与理论知识相符。
结论：通过本次振荡器实验，我们深入了解了振荡器的基本原理和工作方式。
实验结果验证了理论知识的正确性，并通过观察输出波形的变化，进一步了解了振荡器的频率可调性。
振荡器作为一种重要的电子设备，在通信和无线电领域发挥着重要的作用，对于我们深入学习和理解电子学知识具有重要意义。
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第三章 放大电路基础
4） 电路优缺点 (1) 易起振, 输出电压较大。 由于采用变压器耦合, 易满足阻抗匹配的要求。 (2) 调频方便。 一般在LC回路中采用接入可变电 容器的方法来实现, 调频范围较宽, 工作频率通常在几兆 赫左右。 (3) 输出波形不理想。 由于反馈电压取自电感两 端, 它对高次谐波的阻抗大, 反馈也强, 因此在输出波形 中含有较多高次谐波成分。 振荡电路 2. 电感反馈式LC振荡电路 1) 如图7.9所示是电感反馈式LC振荡电路, 又称 哈特莱振荡电路。
AF =1
⋅ ⋅
经过放大电路产生的相移φA和反馈网络的相移φF之和 为0, 2π, 4π, …, 2nπ, 即
第三章 放大电路基础
φA+φF=2nπ(n=0, 1, 2, 3, …)
称为相位平衡条件。
（7.3）
. Uo
O
t
a
起振
b
稳幅
c
图 7.3 自激振荡的起振波形
第三章 放大电路基础
正弦波振荡的形成过程 ３. 正弦波振荡的形成过程 放大电路在接通电源的瞬间, 随着电源电压由零 开始的突然增大, 电路受到扰动, 在放大器的输入端产 生一个微弱的扰动电压ui, 经放大器放大、 正反馈, 再 放大、 再反馈……, 如此反复循环, 输出信号的幅度很快 增加。 这个扰动电压包括从低频到甚高频的各种频率 的谐波成分。 为了能得到我们所需要频率的正弦波信 号, 必须增加选频网络, 只有在选频网络中心频率上的 信号能通过, 其他频率的信号被抑制, 在输出端就会得 到如图7.3的ab段所示的起振波形。
第三章 放大电路基础
Rf
C
C
C
R
－ ＋
∞ ＋ ＋ . Uo －
R
R
图 7.7 RC超前型移相式振荡电路
第三章 放大电路基础
由于集成运算放大器的相移为180°, 为满足振荡 的相位平衡条件, 要求反馈网络对某一频率的信号再移相 180°, 图7.7中RC构成超前相移网络。 正如所知, 一节
RC电路的最大相移为90°, 不能满足振荡的相位条件; 二
扩音机 扬声器 话筒
图 7.1 自激振荡现象
第三章 放大电路基础
2. 自激振荡形成的条件 可以借助图７.２所示的方框图来分析正弦波振 荡形成的条件。
2 . Ui S 1 . ＋ Uf － ＋ . Uid －
放大电路
＋ . A . Uo －
. F
仅馈电路
图 7.2 振荡电路的方框图
第三章 放大电路基础
F= 32 + (
将f0 的表达式代入模值和相角的表达式, 并将角
f f − 0 )2 f0 f f f0 − f0 f 3
ϕ F = − arctan
第三章 放大电路基础
根据上式可作出RC串并联网络频率特性如图7.5所示。
F 1 3
0
f0
f
ϕF
＋90°
0
f0
f
－90°
图 7.5 RC串并联网络的频率特性
⋅ ⋅ 就可调节反馈电压的大小。 当满足|A F |>1的条件时, 电路 便可起振。
第三章 放大电路基础
3） 振荡频率 1 1 fo = = 2π LC 2π ( L1 + L2 + 2 M )C
（7.9）
L2
上式中, L1+L2+2M为LC回路的总电感, M为L1与
间的互感耦合系数。 4） 电路优缺点 (1) 由于L1和L2之间耦合很紧, 故电路易起振, 输 出幅度大。 (2) 调频方便, 电容C若采用可变电容器, 就能获得 较大的频率调节范围。
＋UCC T (＋) RL (＋) (－) (＋) C1 Rb2 Re ＋ Ce (＋) L2
V、Rb1、Rb2、Re、 Ce、C1组成共射 放大电路
Rb1
C
L1
L3
V
L2：反馈线圈 引入正反馈
图 7.8 变压器反馈式LC正弦波振荡电路
第三章 放大电路基础
２） 振荡条件 （1） 相位平衡条件。 为了满足相位平衡条件, 变压器初次级之间的同名 端必须正确连接。 电路振荡时, f=f0, LC回路的谐振阻抗是纯电阻性, 由图中L1及L2同名端可知, 反馈信号与输出电压极性相 反, 即φF=180°。 于是φA+φF=360°, 保证了电路的正 反馈, 满足振荡的相位平衡条件。 对频率f≠f0的信号, LC回路的阻抗不是纯阻抗, 而 是感性或容性阻抗。 此时, LC回路对信号会产生附加
=
1
其模值
相角
1 3 + j (ωRC − ) ωRC ⋅ 1 F= F = 1 2 2 3 (ωRC − ) ωRC 1 ωRC − ωRC ϕ F = − arctan 3
F=
⋅
1
第三章 放大电路基础
令 即
ω 0 = 2πf 0 =
f0 = 1 2πRC
1 RC
频 率ω变换为由频率f表示, 则1
⋅
⋅
⋅
R2 ⋅ U2 Z2 1 + jωC2 R2 = F= ⋅ = R2 Z1 + Z 2 R + 1 + U1 1 jωC1 1 + jωC2 R2
⋅
第三章 放大电路基础
R1 C2 1 (1 + + ) + j (ωR1C2 − ) R2 C1 ωR2C1 在实际电路中取C1=C2=C, R1=R2=R, 则上式可简化为
第三章 放大电路基础
那么, 振荡电路在起振以后, 振荡幅度会不会无 休止地增长下去了呢？这就需要增加稳幅环节, 当振荡 电路的输出达到一定幅度后, 稳幅环节就会使输出减小, 维持一个相对稳定的稳幅振荡, 如图7.3的bc段所示。 也就是说, 在振荡建立的初期, 必须使反馈信号大于原 输入信号, 反馈信号一次比一次大, 才能使振荡幅度逐 , , 渐增大; 当振荡建立后, 还必须使反馈信号等于原输入 信号, 才能使建立的振荡得以维持下去。
节 RC 电 路 的 最 大 相 移 可 以 达 到 180°, 但 当 相 移 等 于 180°时, 输出电压已接近于零, 故不能满足起振的幅度 条件 。 为此, 在图7.7所示的电路中, 采用三节RC超前相 移网络, 三节相移网络对不同频率的信号所产生的相移是 不同的, 但其中总有某一个频率的信号, 通过此相移网络 产生的相移刚好为180°, 满足相位平衡条件而产生振荡, 该频率即为振荡频率f0。
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第7章 波形发生电路 章
7.1 正弦波振荡电路 7.2 非正弦信号发生器 7.3 集成函数发生器8083简介 集成函数发生器8083简介 7.4 压控振荡器
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7.1 正弦波振荡电路
7.1.1 正弦波振荡电路的基础知识 1. 自激振荡现象 扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸叫声, 其 形成的过程如图7.1所示。
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当 f=f0时, 电压传输系数最大, 其值为: F=1/3, 相 角为零, 即φF=0。 此时, 输出电压与输入电压同相位。 当f≠f0时, F<1/3, 且φF≠0, 此时输出电压的相位滞后或 超前于输入电压。 由以上分析可知: RC串并联网络只 在 f=f0=1/2πRC 时, 输出幅度最大, 而且输出电压与输 入电压同相, 即相位移为零。 所以, RC串并联网络具有 , , 选频特性。
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相移, 造成φF≠180°, 那φA+φF≠360°, 不能满足相位 平衡条件, 电路也不可能产生振荡。 由此可见, LC振荡 电路只有在f=f0这个频率上, 才有可能振荡。 （2） 幅度条件。 为了满足幅度条件AF≥1, 对晶体管的β值有一定要 求。 一般只要β值较大, 就能满足振幅平衡条件。 反馈 线圈匝数越多, 耦合越强, 电路越容易起振。 1 f ≈ f0 = （7.8） 2π LC
＋ Z1 . U1 Z2 － R2
R1 C1 ＋ C2 . U2 －
图 7.4 RC串并联网络
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抗 用Z2表示, 那么 Z = R + 1 1
设R1、 C1的串联阻抗用Z1表示, R2和C2的并联阻
1 jωC1
Z2 Z2 = 1 + jωC2 R2
输出电压U 2与输入电压 U1之比为RC串并联网络传输系数, 记为 F , 则
由此可见, 自激振荡形成的基本条件是反馈信号
⋅ ⋅ 与 U f =Ui 输入信号大小相等、 相位相同, 即 ⋅ ⋅ 可得 AF =1
,而
U f = A F Ui
⋅
⋅
⋅
(7.1)
⋅ ⋅
这包含着两层含义: （１） 反馈信号与输入信号大小相等, 表示 U f = U i 即 （7.2） （２） 反馈信号与输入信号相位相同, 表示输入信号
RC正弦波振荡电路结构简单, 性能可靠, 用来产生 几兆赫兹以下的低频信号, 常用的RC振荡电路有RC桥式
振荡电路和移相式振荡电路。 1. RC桥式振荡电路 桥式振荡电路 桥式振荡电路 1） RC串并联网络的选频特性 RC串并联网络由R2和C2并联后与R1和C1串联组成, 如图7.4所示。
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求。 其中, Ｖ1、 Ｖ2和R2是实现自动稳幅的限幅电路。 1 f0 = （7.5） 2πRC 2．RC移相式振荡电路 ． 移相式振荡电路 移相式振荡电路 电路如图7.7所示, 图中反馈网络由三节RC移相电 路构成。
Rf Au = 1 + R1 只要适当选择Rf与R1的比值, 就能实现Au>3的要
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由上述分析可知, 起振条件应为
AF >1
⋅ ⋅
（7.4）