第五章 波形发生器 课件 广东2022中职《电子电路基础（第四版）》

第五章 波形发生器 §5—2　LC振荡器 本章小结 §5—1 选频放大器与正弦波振荡器　 §5—3　石英晶体振荡器 §5—5　非正弦波发生器 §5—4　RC桥式振荡器 在电子电路中，常需要各种波形的信号作为测量、通信或控制信号，波形发生器就是用来产生一定频率、一定幅度和一定变化特性交流信号的电路，在测量、通信、自动控制领域有着广泛的应用。 第五章 波形发生器 第五章 波形发生器 波形发生器实物 a) 高频信号发生器 b) 低频信号发生器 第五章 波形发生器 波形发生器实物 c) 函数信号发生器 d) 电视信号发生器 §5—1 选频放大器与 正弦波振荡器 １. 理解LC并联电路的频率特性和选频放大器的特点。 ２. 了解正弦波振荡器的组成和类型。 ３. 掌握自激振荡产生的条件。 学习目标 第五章 波形发生器 选频放大器的特点是：能在频率众多的信号中选出某一频率的信号加以放大。正弦波振荡器的特点是：无需外加信号，自己就能产生一定频率、一定幅度的正弦波信号。 第五章 波形发生器 当信号频率 时，电路发生谐振，LC并联电路呈纯电阻性，等效阻抗值达到最大，附加相移φ0= 0。当 f ＜ f0 时， φ0＞ 0 ，电路呈电感性；当 f ＞ f时， φ0 ＜ 0 ，电路呈电容性。 一、LC 并联电路的频率特性 第五章 波形发生器 第五章 波形发生器 LC并联电路的选频特性 a) LC并联电路 b) 阻抗频率特性 c) 相位频率特性 在无线电通信设备中，要求放大器具有选频放大能力，即放大器能在频率众多的信号中选出某一频率的信号并加以放大。具有选频放大能力的放大器称为选频放大器。 用LC并联电路取代放大器中原负载电阻，则放大器即具有选频放大能力。它对于频率等于谐振频率 的信号，输出电压最大，即具有最大的电压放大倍数Auo，一旦信号频率偏离 f0，则电压放大倍数明显下降。 由于选频放大器通常都是利用LC调谐回路的谐振特性来选频，所以也称调谐放大器。 二、选频放大器的特点 第五章 波形发生器 第五章 波形发生器 选频放大器及其幅频特性 a) 原理电路 b) 选频放大器幅频特性 当输入端开关接通1端时，电路按选频放大器的原理工作。 由于电路无需外加信号，自己就能产生正弦电压信号，所以称为自激正弦波振荡器，简称正弦波振荡器。 三、正弦波振荡器的组成 第五章 波形发生器 从调谐放大器到振荡器 正弦波振荡器应包括一个基本放大器和一个正反馈网络,为了产生单一频率的正弦波,还必须有选频网络,此外,还要有稳幅环节, 以保证输出信号的稳定。 第五章 波形发生器 正弦波振荡器的组成及各部分作用 自激振荡条件应包含以下两个条件： １. 相位平衡条件 ２. 振幅平衡条件 一般取AF≥1，这样做是为了便于电路起振。 振荡电路只有同时满足相位平衡条件和幅度平衡条件才有可能起振。 四、自激振荡的条件 第五章 波形发生器 当开关S接到2端时，便成为自激振荡器。在接通电源瞬间，电路受到扰动，这个扰动就是初始信号，它具有跳变的特性，包含丰富的交流谐波，经LC回路选出频率为 的信号，通过L1回送到输入端，形成 “放大—→选频—→正反馈—→再放大” 不断循环的过程，振荡便由弱到强地建立起来。当振荡信号幅度达到一定数值时，由于三极管非线性区的限制作用 (有些振荡器设有专门的稳幅环节) 使放大倍数降低，振幅也就不再增大，最终使电路维持稳幅振荡。 五、自激振荡的过程 第五章 波形发生器 第五章 波形发生器 从调谐放大器到振荡器 第五章 波形发生器 自激振荡的过程 当正弦波振荡器常按选频网络组成元件来命名，可分为LC振荡器 (包括石英晶体振荡器) 和RC振荡器两大类。 LC振荡器的振荡频率多在1MHz以上， RC振荡器的振荡频率较低，一般在1MHz以下。石英晶体振荡器的特点是振荡频率非常稳定。 六、正弦波振荡器的类型 第五章 波形发生器 §5—2 LC振荡器 １. 熟悉LC振荡器的组成和特点，能判断电路能否产生自激振荡。 ２. 能安装和调试电容三点式振荡电路。 ３. 能使用示波器观测振荡波形，并使用数字频率计测试振荡频率。 学习目标 第五章 波形发生器 选频网络采用的是LC调谐回路，反馈信号是由变压器送到放大器的输入端，这样组成的振荡器称为变压器反馈式LC振荡器。 由于LC振荡器的振荡频率较高，而普通集成运放的频带较窄，所以放大器多采用分立元件电路，必要时还常采用频带较宽的共基放大电路。 一、变压器反馈式LC振荡器 第五