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波形的发生和信号的转换
内容简介
本章小结
波形的发生和信号的转换
正弦波振荡电路
电压比较器
非正弦波发生电路
利用集成运放实现的信号转换电路
本章主要讲述正弦波振荡电路、非正弦波发生电路、波形转换和信号转换电路等。重点掌握正弦波振荡的条件，能够依据相位平衡条件正确判断电路是否可能产生振荡；掌握单限、滞回比较器的工作原理和传输特性；理解由集成运放构成的矩形波、三角波和锯齿波发生电路的工作原理；了解信号转换电路的工作原理。
8.波形的发生和信号的转换
信号产生电路
(振荡器—Oscillators)
分类：
正弦波振荡:
非正弦波振荡：
RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz)
LC 振荡器(几百 kHz 以上)
石英晶体振荡器(频率稳定度高)
方波、
三角波、
锯齿波等
主要性
要求能：
输出信号的幅度准确稳定
输出信号的频率准确稳定
8.1 正弦波振荡电路
1. 正弦波振荡电路概述
若环路增益
则
又
去掉
仍有稳
定的输出
所以振荡条件为：
振幅平衡条件
相位平衡条件
即
起振条件
8.1 正弦波振荡电路
问题1：振荡电路是单口网络，无须输入信号就能起振，起振的信号源来自何处？
电路器件内部噪声。
振荡电路中的选频网络，只使噪声中某一频率 0 满足相位平衡条件，形成正反馈，成为振荡电路的输出信号；而其它频率的信号，则不满足相位平衡条件，逐渐被抑制掉。
问题2：电路器件的内部噪声不是单一频率噪声，而电路输出的是单一频率的正弦波，如何实现？
问题3： 起振条件 是否意味着输出电压将越来越大，趋于无穷大 ？
振荡电路须有稳幅环节，将限制输出信号幅度无限增长，当输出信号达到一定值后，将使其稳定。一是可以另加稳幅电路；二是直接依靠放大电路中晶体管的非线性作用实现。
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！
正弦波振荡电路的振荡条件
稳定振荡条件为：
振幅平衡条件
相位平衡条件
即
起振条件
8.1 正弦波振荡电路
正弦波振荡电路的组成：
放大电路：能量控制，保证输出信号的幅度；
选频网络：确定输出信号为单一频率的正弦信号；
反馈网络：引入正反馈；
稳幅环节：使输出信号幅值稳定。
四个环节，缺一不可
低频等效
高频等效
超前
落后
RC串并联选频网络及其等效电路
判断电路能否产生振荡的方法步骤：
1、是否具备组成正弦波振荡电路的四个环节
2、放大电路是否正常；
3、关键检查是否存在正反馈
在频率从0～∞中必有一个频率f0，φF＝0o。
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；否则电路不可能产生自激振荡。
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？
1)是否可用共射放大电路？
2)是否可用共集放大电路？
3)是否可用共基放大电路？
4)是否可用两级共射放大电路？
电路组成
应为RC串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
不符合相位条件
不符合相位条件
输入电阻小、输出电阻大，影响f0
可引入电压串联负反馈，使电压放大倍数大于3，且Ri大、Ro小，对f0影响小
2. 文氏电桥RC正弦波振荡电路
是否具有四个环节
用同相比例运算电路作放大电路

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