电工电子技术基础知识点详解4-1-3-正弦波振荡电路分析例题
第十八章：正弦波振荡电路
令 得 又令
(ωRC ) − 1 = 0 1 ω0 ≈ RC & jωRC ( AVf − 3) = 0
2
第十八章
正弦波振荡电路
187
& =3 得 A Vf 由运算放大器同相比例运算公式可知 & = (1 + R2 ) A Vf R1
即
1+
R2 =3 R1
R 2 = 2 R1
所以电路的起振条件是 R2 = 2 R1 ，振荡频率 f 0 ≈
o i Vf
所以
即 整理得
& −U & A & & U U i i + jωCU i = i Vf 1 R R+ jωC & 1 U & & A & & ) U )( i + jωCU i Vf − U i = ( R + i jωC R & − 3) = U & (A & ( jωRC + 1 ) U i Vf i jωRC & − 3 = jωRC + 1 A Vf jωRC & − 3) = 0 [( ωRC ) 2 − 1] + jωRC ( A
第十八章
正弦波振荡电路
183
一、 例题精解
【例题 18.1】 判断图 18.1 各电路能否产生正弦波振荡,并说明理由。如不能振荡, 加以改正。 【解】图(a)中，从交流通路来看，放大器为正反馈，故有产生振荡的可能。但从直 流通路来看，晶体管的基极为地电位，晶体管截止，所以该振荡器不能产生振荡。如在 L2 至基极的支路中加一隔直电容，则会产生自激振荡。 图(b)中，因为发射极旁路电容将反馈信号旁路，即电路中不存在反馈，所以不能产 生振荡。若将发射极旁路电容开路，则电路可能产生振荡。 图(c)中，因反馈支路中无隔直电容，静态的 U CE = 0V ，故该电路不能产生振荡。 若在电感的中心抽头与发射极之间加一隔直电容，则电路可能产生振荡。 图(d)中， 从交流通路来看电路可能产生振荡， 但静态 U C = U B ， 三极管工作不正常， 所以不能产生振荡。如在 L 至基极之间加一隔直电容，则会产生自激振荡。 图(e)中，由于 LC 并联回路谐振时，阻抗最大，正反馈支路近似开路，电路不可能 在 LC 回路的谐振频率处产生振荡。若将反馈网络改成 LC 串联回路，则 LC 串联回路谐 振时， T1 和 T2 的发射极之间近似短路，由此构成正反馈，从而产生振荡。
电工电子技术基础知识点详解4-1-3-加法器
系列化集成组合逻辑电路产品：加法器、编码器、译码器、 数据选择器和数据分配器等
☆加法器 在数字电路中能完成二进制数加法运算的组合逻辑电路； 是完成二进制数算术运算最基本的单元电路
◇半加器： 能实现不考虑来自低位的进位的两个1位二进制 数的加法运算
◇全加器： 能实现考虑来自低位的进位的两个1位二进制数 的加法运算
★74LS283
◇中规模集成、超前进位加 法器 ◇增加超前进位形成逻辑
Ci = ( Ai ⊕ Bi )Ci−1 + Ai Bi
Ai
=1
=1 Bi
Ci-1
&
&
半加器构成的全加器
Si
全加器逻辑电路符号
1 Ci
集成加法器
数字系统中，绝大多数情况下是多位二进制数相加，完成多 位二进制数相加的电路称为加法器。
4位二进制数加法器的逻辑电路图
☆串行加法器
◇低位进位输出端连接到高 一位全加器的进位输入端 ◇低位运算给出进位后，高 位才能进行运算，速度较慢
Ci = Ai BiCi−1 + Ai BiCi−1 + Ai Bi Ci−1 + Ai BiCi−1 = ( Ai Bi + Ai Bi )Ci−1 + Ai Bi (Ci−1 + Ci−1 ) = ( Ai ⊕ Bi )Ci−1 + Ai Bi
全加器
逻辑电路图
Si = Ai ⊕ Bi ⊕ Ci−1
0
1
1
111
全加器
逻辑函数表达式
Si = Ai BiCi−1 + Ai Bi Ci−1 + Ai Bi Ci−1 + Ai BiCi−1 = ( Ai Bi + Ai Bi )Ci−1 + ( Ai Bi + Ai Bi )Ci−1 = ( Ai ⊕ Bi )Ci−1 + ( Ai ⊕ Bi )Ci−1 = Ai ⊕ Bi ⊕ Ci−1
正弦波振荡电路
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
3. RC 桥式正弦波振荡电路（文氏桥振荡器）
用同相比例运算电路作放大电路。
R f 2 R1
f s 1 2 π LC 1 C C0 Cs
fs 1 C C0 Cs
由于 C
C 0 C s
C f s f s 1 2(C 0 C s )
由此看出
C s 0 时， f s f p ；
C s 时， f s f s
3. 几种常用的电压比较器
（1）单限比较器：只有一个阈值电压 （2）滞回比较器：具有滞回特性 输入电压的变化方向不同，阈值电压也不同，但 输入电压单调变化使输出电压只跃变一次。
回差电压：
U U T1 U T2
（3）窗口比较器： 有两个阈值电压，输入电压单调变化时输出电压跃变两次。
4、集成运放的非线性工作区
放大电路
Uo
反馈网络
构成正弦波 振荡电路最简 单的做法是通 过变压器引入 反馈。
3、 变压器反馈式电路
必须有合适的同铭端！ 分析电路是否可能产生正弦 波振荡的步骤： 1) 是否存在四个组成部分 2) 放大电路是否能正常工作 3) 是否满足相位条件 4) 是否可能满足幅值条件
Uf
U i ( f f0 )
fs 1 2 π LC
（a）代表符号 （b）电路模型 （c）电抗-频率响应特性
晶体等效阻 抗为纯阻性 B. 并联谐振 f p 通常
(新)正弦波振荡器基本习题解答(PDF 7页)
第10章 正弦波振荡器——基本习题解答10.1试用瞬时极性法判别题10.1图各电路能否满足自激振荡的相位条件？假设电路的幅值条件均满足，各电路能否起振？ 解：用瞬时极性法判别如下题 10.1图10.2由集成运算放大器和RC 并联谐振电路组成的振荡器如题10.2图所示，已知R=160k Ω，C=0.01µF 。
试问:（1）若R 1=3k Ω，求满足振荡幅值条件的f R 值; 为了使电路可靠起振， 起振时f R 应比计算值大一些还是小一些？为什么？•fU（2）估算振荡频率0f 。
R题10.2图解：（1）A f =33111=+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+f f R R R 则Ω=k R f 6 31=F & 要可靠起振1>F A f && 起振时fR >6k Ω （2） Hz Hz RC f 1005.991001.0101602121630≈=××××==−ππ10.3设计一个振荡频率为125Hz 的正弦波振荡电路（电容用0.047µF ，并用一个正温度系数10k Ω的热敏电阻作为稳幅元件）。
试画出电路，并标出各电阻阻值。
解：画出电路如题10.3图所示：RR 1：正温度系数的热敏电阻 125210==RCf π即 1.272710312510047.0216Ω=Ω=⇒=××−k R Rπ取Ω=k R f 20 起振时：f R >20k Ω10.4用下列元器件能否构成正弦波振荡电路？（1）16k Ω电阻三只，27k Ω的负温度系数的热敏电阻一只，集成运放一只， 10k Ω电位器一只，0.01µF 电容器两只。
（2）1k Ω、5.1k Ω、15k Ω的电阻各一只， 0.1µF 的电容器两只， 300pF 的电容器一只，变压器一只， 三极管一只。
解:（1）可以，其构成电路如下图所示：16k 0.01 （2） 可以，其构成电路如下图所示：10.5试标出题10.5图中各电路变压器的同名端，使之满足正弦振荡的相位条件。
电子课件电子技术基础第六版第四章正弦波振荡电路
§4-2 LC正弦波振荡电路
学习目标
1. 了解 LC 并联谐振电路的选频特性，会计算谐振频 率。 2. 认识变压器反馈式与 LC 三点式正弦波振荡电路， 判断其是否满足幅度条件和相位条件。 3. 能分析三种 LC 正弦波振荡电路的工作原理。 4. 了解三种 LC 正弦波振荡电路的特点及适用场合。
LC 正弦波振荡电路采用 LC 并联谐振电路作选频网络， 主要用来产生 1 MHz 以上的高频正弦波信号。LC 正弦波振 荡电路按反馈电路的形式不同，分为变压器反馈式、电感三 点式和电容三点式三种。
1. 相位条件 用瞬时极性法，设基极加一瞬时为正的信号，集电极输出 为负，LC 回路谐振时另一端瞬时为正，反馈回基极的瞬时极 性为正，与原假设信号相位相同，电路满足相位平衡条件， 所以电路能够起振。 2. 振荡频率 电路的振荡频率等于 LC 并联谐振电路的谐振频率，即
式中，
3. 电路特点 电容三点式振荡电路的特点如下： （1）由于反馈电压取自电容 C2 两端，电容对高次谐波 阻抗很小，反馈电压中的高次谐波分量很小，所以输出波形 较好，频率稳定度较高。 （2）因为电容 C1、C2 的容量可以选择较小，若将放大 管的极间电容也计算进去，则振荡频率较高，一般可以达到 100 MHz 以上。 （3）调节电容可以改变振荡频率，但同时会影响起振条 件，故频率调节范围较小，因此这种电路适用于产生固定频 率的振荡电路。
当给石英晶片两侧加上交变电压时，石英晶片会产生与所 加交变电压相同频率的机械振动，但是这种振动的幅度一般 很小；但当外加交变电压的频率为某一特定值时，石英晶片 的振动幅度将会突然增大，这种现象称为石英晶片的压电谐 振。这一特定频率就是石英晶片的固有频率，也称谐振频率 。
2. 石英晶体谐振器 在石英晶片的两侧喷涂金属层，然后将石英晶片夹在两金 属板之间，再分别从两金属板上引出电极，并按一定形式封 装就构成了一个石英晶体谐振器，简称晶振。
电工学-第四章 正弦波振荡电路
R
1 jL jC j(L 1
C
)
( R L)
.
I
L/C
R j(L 1 )
C
+ L
•
U
C
_
R
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LC并联谐振回路的选频特性
•
Z
U
•
I
L/C
R j(L
1)
C
.
I
+ L
•
U
C
_
R
•
当LC并联回路发生谐振时，端电压 U 与总电
流
•
I
同相，即阻抗Z表现为纯电阻性。
谐振频率
o
Uf
•
F
Uo
•
•
由以上知，放大电路产生自激振荡的条件是 U f U i
••
•
则
AuF
Uo
•
U
•
f
U
•
f
1
Ui Uo Ui
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7
自激振荡
总结出自激振荡的条件：
（1）相位平衡条件
反馈电压
•
U
f
与输入电压
•
U
i
同相位，形成正反馈
（2）幅值平衡条件
反馈电压与输入电压大小相等： U f U i
C2
uf
首先判断相位平衡条件，见瞬时极性
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RB1
RC
+
RB2
uf
+
ube
RE
UCC
+
C1
L
+
C2
CE
正弦波振荡电路ppt课件
具有很好的选择性和频稳度。
2. 石英晶体谐振器的符号、等效电路和电抗特性
Co — 静态电容，较大
Lq — 晶体振动时的动态电感 ，很大
Cq —晶体振动时的动态电容，很小
rq — 等效摩擦损耗电阻，很小
串联谐振频率 并联谐振频率
1 fs 2 LqCq
1
fP 2
起振时，热敏电阻处于冷态，RF 阻值较大， A•u 1 RF / R1 大，
.
起振容易。U o
.
If
T RF A•u
最后达到 A•u =3，
进入平衡状态。由于运放始终线性工作，因此波形好。
例8.1.1
图示为一实用RC桥式振荡电路。（1）求f0 ；（2） 说明二极管的作用；（3）说明 RP 如何调节。
.1
因为振荡频率处，Fu 3
为满足起振振幅条件
A•uF• u
1，应使
.
Au
3
.
即 Au 1 (RF / R1 ) 3
2. 常用的RC 桥式振荡电路
参数选择：
1 f0 2RC
RF 2R1
RF 不能太大， 否则正弦波将
失真，甚至变
成方波。
稳幅措施：采用负温度系数热 敏电阻实现外稳幅。
1. 石英谐振器结构
石英是一种各向异性的结晶体，其化 学成分是SiO2 。从一块晶体上按一定的方 位角切割成的薄片称为晶片。在晶片的两 面涂上银层作为电极，电极上焊出两根引 线固定在管脚上，封装后就构成了石英晶 体谐振器。
2. 石英晶体的压电效应与谐振特性
压电效应： 电极间加电场
电极间加机械力
晶体机械变形 晶体产生电场
起振时，二极管未导通，
电子技术基础正弦波振荡电路_百度文库
教案用纸§4-1正弦波振荡电路的基本原理一、自激振荡电路的基本组成正弦波振荡电路的基本组成：包括放大电路、反馈电路和选频电路三个基本组成部分。
二、自激振荡的条件1．幅值条件反馈信号uf与输入信号ui大小相等，即uf=ui由于A=uo ui F=ufuoufuf 则 AF===1 uouiuoui即AF=1，其中A表示基本放大电路的开环放大倍数，F表示反馈电路的反馈系数。
AF=1即为振荡电路能够振荡的幅度平衡条件。
2．相位条件为保证反馈信号uf与输入信号ui相位相同，应确保φA+φF=±n360上式即为振荡电路的相位平衡条件。
式中φAo表示基本放电电路的相移，φF表示反馈电路的相移，n=0，1，2，3……。
反馈信号的相位与输入信号的相位相同，即电路中引入正反馈，才能产生振荡。
3．自激振荡的建立及稳幅振荡电路能否起振，除了电路中必须引入正反馈之外，反馈信号uf应比输入信号ui的幅度大。
即：AFuoufuf=>1 uiuoui自激振荡一旦建立起来，振荡电路的输出信号的幅值就将逐渐增大，当增大到一定程度后，放大电路部分中的管子就会接近甚至进入饱和区或截止区，输出波形就会失真，所以要在电路中设有稳幅环节，使输出信号的幅值增大到一定大小以后，电路满足，保持等幅振荡。
由于三极管是非线性器件，当振荡幅度增大至一定程度后，振荡电路中的三极管将进入非线性区，三极管的β将会减小，放大电路的电压放大倍数A会减小，从而使AF减小，当满足AF=1时，输出幅度既不增大，也不减小，将维持在某一幅度进行等幅振荡。
因此，正弦波振荡电路产生振荡的条件为：oAF≥1，φA+φF=±n360要保证振荡电路能够振荡，必须同时满足以上两个条件，其中相位平衡条件是关键。
教案用纸§4-2 LC正弦波振荡电路一、LC并联谐振电路的选频特性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，所以一般用分离元件组成放大电路。