2022-2023学年高二物理竞赛课件：正弦波振荡电路

正弦波振荡电路 2 正弦波振荡电路 一、正弦波振荡的条件和电路的组成 二、RC正弦波振荡电路 三、LC正弦波振荡电路 四、石英晶体正弦波振荡电路 3 正弦波振荡电路 概述 正弦波振荡器： 产生正弦波信号的电路。 接通电路的电源，即开始工作，输出一定频率一定幅值的正弦波信号。 不需要输入信号？ 是的！自激振荡 ！ 4 与负反馈放大电路的振荡的不同之处：在正弦波振荡电路中引入的是正反馈，且振荡频率可控。 在电扰动下，对于某一特定频率f0的信号形成正反馈： 由于半导体器件的非线性特性及供电电源的限制，最终达到动态平衡，稳定在一定的幅值。。 一、产生正弦波振荡的条件 反馈信号代替了放大电路的输入信号，输入信号为0时仍有输出，称为自激振荡。 正弦波振荡的平衡条件为 5 （1）幅值平衡条件: （2）相位平衡条件: （n是整数） 相位条件保证反馈极性为正反馈， 幅值条件保证反馈有足够的强度。 可以通过调整放大电路的放大倍数达到。 1.正弦波振荡条件 起振条件 选频电路把除f=f0以外的输出量均衰减为零，因此输出量为f=f0的正弦波。 要产生正弦波振荡，必须有满足相位条件的f0，且在合闸通电时对于f= f0信号有从小到大直至稳幅的过程，即满足起振条件。 6 2. 起振与稳幅：输出电压从幅值很小、含有丰富频率，到仅有一种频率且幅值由小逐渐增大直至稳幅。 很多种频率 7 频率逐渐变为单一 8 振幅越来越大 9 趋于稳幅 10 2. 起振与稳幅 电路如何从起振到稳幅？ 稳定的振幅 非线性环节的必要性！ 11 二、正弦波振荡电路的组成 （2）正反馈网络：满足相位条件 （3）选频网络：确定f0，保证电路产生正弦波振荡 （4）非线性环节(稳幅环节)：使输出信号幅值稳定 基本放大 电路Ao 反馈电路 F X’i Xo Xf Xo 正弦波振荡电路的基本组成部分： （1）放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，实现能量的控制 常合二为一 12 三、判断电路是否可能产生正弦波振荡的方法和步骤 1) 观察电路是否存在四个主要组成部分； 2) 判断放大电路能否正常工作，即是否有合适的Q点，信号 是否可能正常输入、输出、放大，没有被短路或断路； 3) 利用瞬时极性法判断是否满足相位条件，即是否存在 f0， 是否可能振荡 ； 4) 判断是否满足幅值条件、起振条件，即是否一定振荡。 $