电子技术第10讲.docx
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电子技术第10讲
第10讲
第12章集成运算放大器
12.6信号发生电路
12.6.2三角波发生器
12.6.3RC正弦波振荡器
12.6.4LC正弦波振荡器
上节回顾：
方波发生器
OM
思考题：
点〃是电位器Rw的中点，点。
和点c是b的上方和下方的某点。
试定性画岀点电位器可动端分别处于a、b、c三点时的纟诜相对应的波形图。
VVC
设R、va>
^OM
1262三角波发生器
方波发生器
UCR—IH—
反向积分器
r2
Aoo
UO
1-
-0—0-*-■
A
+
三角波发生器电路1：
矩形波经积分电路便可产生三角波”但是此电路要求前后电路的时间常数配合好＜不能让积分器饱和。
三角波发生器（续）
>oo
+
+
U°=
uo
三角波发生器电路2:
U
00
+A]
|
R2ri
CZh
上行的迟滞比较器
/X
反相积分器
特点:
由上行的迟滞比较器和反相积分器级联构成,迟滞比较器的输岀作为反相积分器的输入，反相积分器的输出又作为迟滞比较器的输入.
回顾:
上行的迟滞比较器
U
5
上下门限电压
+H
R】
R2
Uo
5U+H
反相积缚
Uo
RCJUidt
Uj=+U
三角波发生器电路2（续）:
r
（1）设t=0时，Uol=+UOM，uc（0）=0，uo=0
_Rir2
_Ri
~Ri+R2Uom>ui-=0^
保持+UOM
三角波发生器电路2（续）:
C
—II—
Uol
oo
uol%
丄hI
UOM
U+H
>oo
++Ai
R2ri
0
U+L
■Uqm
将（b）式代入（a）式，可解出：
1fUoM
（2）t=0~ti：
uol（0）=+UOM,uo（0）=0
t二ti：
u0（t=tx）=u+L=-^UOM……（b）
八2
从+UomT-UOM
1t
Uo=uo（ti）
RC耳
-RiU4
dQomr
K2
UOM
RC3i）
f：
Uo（t-t2）-U+H-》
从・UomT+UoM
UqM
可解岀：
t2=3—RC
2R2
（4）t=七2~t3zuol（t2）=+UOM，uo（t2）=u+H
1t
Uo=uo（t2）„^Juoldt=
RCt2
RiuDUOM■
K2
UOM
RC（仇2）
tj：
Uo（t-t3）-U+l-》
R2
从+U°MT-UOM
UqM
可解岀：
t3=5业RC
R2
三角波周期:
T=2（t2-tx）=4票RC
三角波频率：
f=l/T
改型电路1
+E
«ol
-E
+
+A】
Uo
mb
r2
Ri
4=1——
>00
>00
调整电位器Rw可以使三角波上下移动，而且使三角波正负半周时间不相等.
改型电路2
三角波发生器,
\
\
\l7
\
Ti变为0
12.6.3RC正弦波振荡器
1.产生自激振荡的原理
只有正反馈电路才能产生自激振荡。
+
Xi+
*7,则去掉Xj,仍有信号输出。
X,
+
+
Xf=FXO
X〃話+X
1—4/
x°==FAoX0FA=1
X广FX°|自激振荡的条件
Xf
4
1—冬尸
当Xj二0时，A°F=1
l-AfF=O贝IJ:
Af=oo
（1）正反馈足够强，输入信号为0时仍有信号输出，这就是产生了自激振荡。
（2）要获得非正弦自激振荡,反馈回路中必
须有RC积分电路。
（3）要获得正弦自激振荡，反馈回路中必须有选频电路。
所以将放大倍数和反馈系数写成:
A（69）>F（69）
自激振荡的条件：
4（©）F（©）=1
因为：
4（叨=1AI厶PaF（0=|FIZ（Pf
所以，自激振荡条件也可以写成:
（1）振幅条件：
IAFI=1
（2）相位条件：
（pA^（pF=2n兀〃是整数
相位条件意味着振荡电路必须是正反馈;
振幅条件可以通过调整放大电路的放大倍数达到。
问题：
如何启振？
/是振荡器的电压输出幅度，B是要求输出的幅度。
起振时匕=0,达到稳定振荡时U=BO
起振并能稳定振荡的条件：
UO1
/时，\AF\=1
/时，\AF\<1
2.RC振荡电路
用AC电路构成选频网络的振荡电路即所谓的AC振荡电路，可选用的AC选频网络有多种，这里只介绍文氏桥选频电路。
O
uo\R2
o
Uo
1
R=C2）+j®RG一计乙
Ui（1+二-+
7?
2G
当"&G二时'相移为°°
如果：
Rl=R2=R9C］二C2二C，贝!
h
1
^0=
么_
RC
（1堆;1
J&R2GC2
f—丄
2ttRC
1
*回G-芯）
1
3+jWC-—^―）i了
coRC
CD=COo时
LL,-
•—
5
3EC-诡
fo
1
2兀RC
传递函数：
牛=I厂
'3+y（i~r
1
幅频特性：
*\££
相频特性:
cp=-arctg—（―-—）3fof
用运放组成的AC振荡器:
输出正弦波频率
Jo
1
SRC
因为：
0A=0只有在办处
0F=0,
才满足相位条件:
AF=1F=~
3
A=3
4=1+生
&
Rp—2尺
例题:
R=lkQ,C=0.1|liF,
Rf=10kQoRf为多大时才能起振？
振荡频率f°=?
Hz
起振条件:
AF=1,
A=3
A=1+t
Rf=27?
f=2xl0=20kQ
/o
1
27rRC
=1592Hz
能自行起振的电路1
R
起振时RT〉2Rf,使A>3,易起振。
当u。
幅度自激增长达某一值时，
R[=2Rf,A~3o
当％进一步增大时,RT<2Rf，使AC3。
因此u。
幅度自动稳定于棄一幅值。
^F1和人F2，Re2
并联二极管
各大于冰。
随
A8
7?
F1+Z?
F2W
着叫的増加,心2逐渐被短接,A自动下降,输出自动被稳定于某一幅值。
振荡频率的调节：
m
i:
双联波段开关/
切换R,用于
粗调振荡频率。
R
C
R3
I
R\
振荡如.・
f二］
2欣C
Rf
C:
双联可调电容,改变C,用于细调振荡频率。
V）
\1€4vn€9电子琴的振荡电路:
f产1
°2兀Cj隔
Ml
AF>1A>2
可调
1
F=石
2+鸟Ri使R2»R1
A=1+
功率放
大器
~~rT
Rf1+Rf2—
12.6.4LC正弦波振荡器
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。
本节只对LC振荡电路做一简单介绍，重点掌握相位条件的判别。
首先介绍一下EC选频网络。
▼
L
LC选频网络（LC并联谐振电路）
Jo
R为电感线圈中的电阻
=6（阻性）
LC并联谐振特点：
谐振时，总路电流很小,支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。
用于选频电路。
例:
LC并联谐振电路中,L=lmH,C=0.1|iF,R=10Q,U=lVo求谐振时的f。
、I。
、Ic、II。
谐振信号通过互感线圈引出
/o-=15924Hz
z。
RC
=1000Q
结论:
并联谐振电路中
I0=U/Z0=1/1000=1mA
Ic=U/Zc=10mA
Ic>>Io
IL=U/ZLR=9.95mA
AAAAAAAA
互感线圈的极性判别
判断是否是正反馈:
用瞬时极性法判断
利用2:
互感线圈的同极性端电位变
LC正弦波振荡器举例
利用1:
晶体管共射极放大器,集电极电位变化与基极反相,发射极与基极同相。
化相位相同。
振如小玉辰
例2：
+"cc
正反馈
振荡频率:
fU厂
2兀J（L十L丈2M）C
+"cc
反帝
/o-
其中：
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