2022-2023学年高二物理竞赛课件：波形的产生与变换电路

波形的产生与变换电路 继续 一. 产生自激振荡的条件 f i d X X X - = 改成正反馈 只有正反馈电路才能产生自激振荡。 正弦波振荡器的基本原理 + X i – f  基本放大器 A 反馈网络 F X + d o X X 继续 如果： , i f X X = 则去掉 , i X 仍有信号输出。 反馈信号代替了放大 电路的输入信号。 X i + f  基本放大器 A 反馈网络 F X + d o X X X d o f 基本放大器 A 反馈网络 F X X 条件 FA=1 Xd=Xf 所以，自激振荡条件也可以写成： 自激振荡的（平衡）条件： （1）振幅条件： （2）相位条件： p j j n F A 2 = + n是整数 因为： . . X d o f 基本放大器 A 反馈网络 F X X 起振 二.起振条件和稳幅原理 起振条件： 结果：产生增幅振荡 （略大于） 稳幅过程： 起振时， 稳定振荡时， 起振过程 X d o f 基本放大器 A 反馈网络 F X X 组成 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。。 1.放大电路 2.正反馈网络 3.选频网络——只对一个频率满足振荡条件，从而获得单一频率的正弦波输出。 如：RC选频和LC选频 4.稳幅环节 三.正弦波振荡器的一般组成 继续 基本组成部分 1) 放大电路：放大 2) 正反馈网络：满足相位条件 3) 选频网络：确定f0 4) 稳幅环节：稳幅 1) 是否存在主要组成部分 2) 放大电路是否有合适的Q点 3) 是否满足相位条件：即是否存在 f0，是否可能振荡 ； 4) 是否满足幅值(起振)条件 常合二为一 分析方法 继续 相位条件的判断方法：瞬时极性法 断开反馈，在断开处给放大电路加 f＝f0的信号Ui，且规定其极性，然后根据 Ui的极性→ Uo的极性→ Uf的极性 若Uf与Ui极性相同，则电路可能产生自激振荡 在多数正弦波振荡电路中，输出量、净输入量和反馈量均为电压量。 极性？ 分类 分类 常用选频网络所用元件分类： RC正弦波振荡电路：几百千赫以下 2) LC正弦波振荡电路：几百千赫～几百兆赫 3) 石英晶体正弦波振荡电路：振荡频率稳定 8.1.2 一. RC 串并联网络的选频特性 R1C1 串联阻抗： R2C2 并联阻抗： 选频特性： 定性 1.定性分析： （1）当信号的频率很低时。 >>R1 >>R2 其低频等效电路为： 其频率特性为： 当ω=0时， uf=0，│F│=0 =+90° 当ω↑时， uf=↑，│F│↑ ↓ 0 |F| 0 φF 90° 继续 （2）当信号的频率很高时。 ＜＜R1 ＜＜R2 其高频等效电路为： 其频率特性为： 当ω=∞时， uf=0，│F│=0 =-90° 当ω↓时， uf=↑，│F│↑ ↓ 0 |F| 0 φF -90° 继续 $