1、联系 QQ1165557537第 14章 信号发生电路大纲要求：1 掌握产生自激振荡的条件，RC 型文氏电桥式振荡器的起振条件，频率的计算；LC 型振荡器的工作原理、相位关系；了解矩形、三角波、锯齿波发生电路的工作原理，振荡周期计算 2 了解文氏电桥式振荡器的稳幅措施；石英晶体振荡器的工作原理；各种振荡器的适用场合；压控振荡器的电路组成，工作原理，振荡频率估算，输入、输出关系 14.1 正弦波振荡电路14.1.1 正弦波信号发生器的基本概念（1）信号发生器的基本概念1）振荡电路：是一种不需要外接输入信号就能将直流能源转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出的电路。2）振荡电路分类：
2、正弦波振荡电路和非正弦波振荡电路（2）产生正弦波的振荡条件1）产生正弦波振荡的平衡条件正反馈自激振荡条件由正反馈时净输入信号的公式 可得fidiX自激振荡条件1FAXofdiiffdi 式中, 和 为复数， 可以表示为 =A a ， =F f ， 所以上式也可以写成称为幅值平衡条件1)Afa称为相位平衡条件nfa2式中, n=0， 1， 2 负反馈放大电路的自激振荡条件是 01FA0FA1复数形式用模和幅角表示为：幅值条件1)AFfa（ n=0， 1， 2 ）相位条件fa2可见，两者相差一个负号2）选频网络3）振荡的建立与稳定在振荡建立的初期, 必须使反馈信号大于原输入信号, 反馈信号一次比一
3、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。因此， 综合相位条件， 正弦波振荡电路的起振条件为 nAFfa21式中, n=0， 1， 2 （3）正弦波信号发生器的电路组成要形成振荡, 电路中必须包含以下组成部分: 放大器; 正反馈网络; 选频网络; 稳幅环节（4）正弦波信号发生器的分类：根据选频网络组成元件的不同, 正弦波振荡电路通常分为 振荡电路（产生数百千赫兹的低频信号）, 振荡电路（产生数百千赫兹以上的高频信号）石英晶体振荡电路 主要用于产生高频率稳定度的高频信号14.1.2 RC型文氏电桥正弦波信号发生器（1）RC
4、型正弦波信号发生器的分类（选频网络结构）RC串并联式正弦波振荡电路移相式正弦波振荡电路双 T网络正弦波振荡电路（2）RC 型文氏电桥正弦波信号发生器的组成（3）工作原理：（4）常用的稳幅措施1）采用热敏电阻2）利用二极管的非线性实现自动稳幅R1Rf V2V1R2RCCR uo RC串 并 联 网 络 ：正 反 馈 、 选 频 网 络 集 成 运 放 A：放 大 网 络V12：稳 幅 环 节A3）采用场效应管进行自动稳幅14.1.3 LC振荡电路 （1）LC 振荡电路分为变压器反馈式 LC振荡电路、 电感反馈式 LC振荡电路、 电容反馈式 LC振荡电路, 用来产生几兆赫兹以上的高频信号。（2）常
5、用的三种 LC正弦波振荡电路电路的振荡频率1） 变压器反馈式 LCf2102） 电感三点式 CMfo )2(13） 电容三点式 其中 是谐振回路的总电容。 LCfo212114.1.4 晶体振荡器（1）石英晶体的基本特性与等效电路1）压电效应：当在石英晶体晶片的两个电极之间加上电场是，晶片就会产生机械变形，若在晶片的两侧施加机械压力，又会在相应的方向产生电场，这种现象称为压电效应2)压电谐振：交变电压的频率等于晶片的固有机械振动频率时，机械振动的振幅急剧增加，这种现象称为压电谐振L1C： 选 频 网 络VRb1Rb2ReCe1组 成 共 射放 大 电 路 L1()C() RLL3L2()()V
6、CeReRb2()C1Rb1 TUCL2： 反 馈 线 圈引 入 正 反 馈ReCeV()()L2： 反 馈 线 圈C2RcUCRb1Rb2()C1 ()()()() CL2L1() ReCeV()()C2： 反 馈 电 容RcUCRb1Rb2()Cb ()()()()C2C1 L3）等效电路4）谐振频率当等效电路中的 L、C、R 支路产生串联谐振时, 该支路呈纯阻性, 等效电阻为 R, 谐振频率谐振频率下整个网络的电抗等于 R并联 C0的容抗, 因 Rfs时, L、C、R 支路呈感性, 将与 C0产生并联谐振, 石英晶体又呈纯阻性, 谐振频率由于 CfP时, 电抗主要决定于 C0, 石英晶体
7、又呈容性。 因此, 石英晶体电抗的频率特性如上图所示, 只有在 fsffP的情况下, 石英晶体才呈现感性；并且 C0和 C的容量相差愈悬殊, fs 和 fP愈接近, 石英晶体呈感性的频带愈狭。5）石英晶体振荡电路14.2 非正弦信号发生器14.2.1 三角波和矩形波发生器（1）电路组成它是由滞回比较器和积分器闭环组合而成的（2）工作原理：积分器的输出反馈给滞回比较器，作为滞回比较器的当 vO1=+VZ时,则电容 C 充电, 同时 vO按线性逐渐下降，当使 A1的 VP略低于VN 时， vO1从+ VZ跳变为- VZ，此后 C放电， vO上升， ，当使 A1的 VP略高于VN 时， vO1从- VZ跳变为+ VZ。（3）电路的振荡周期：214Zmo4RCTTf14.2.2 锯齿波发生器电容充放电时间常数不相等14.2.3 压控振荡器（2）振荡频率 VZURCf1204例：REF
