《模拟电子技术》备课笔记Word格式.docx
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负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别。
正反馈一样表达式的分母项变成负号,而且振荡电路的输入信号,因此
正反馈一样表达式:
振荡条件为:
包括振幅平稳条件:
,相位平稳条件:
ϕAF=ϕA+ϕF=±
2nπ
●
起振条件和稳幅原理
振荡器在刚刚起振时,要求
在反馈网络中加入非线性稳幅环节,用以调剂放大电路的增益,从而达到稳幅的目的。
判定一个电路是否为正弦波振荡器,就看其组成是否含有上述四个部分。
判定振荡的一样方法是:
(1)是否满足相位条件,即电路是否为正反馈,只有满足相位条件才有可能振荡。
(2)放大电路的结构是否合理,有无放大能力,静态工作点是否合适。
(3)分析是否满足幅度条件,检验,若
则不可能振荡。
能振荡,但输出波形明显失真。
产生振荡。
振荡稳固后。
再加上
稳幅措施,振荡稳固,而且输出波形失真小。
1.2RC正弦波振荡电路
●RC网络的频率响应
1)RC串并联网络的电路
其频率响应如下:
2)频率特性
(1)幅频特性表达式:
(2)相频特性表达式:
(a)幅频特性曲线
(b)相频特性曲线
该网络有选频特性,振荡频率为时,幅频值最大为1/3,相位ϕF=0︒。
●RC文氏桥振荡器
当f=f0时的反馈系数
且与频率f0的大小无关。
现在的相角ϕF=0︒。
即改变频率可不能阻碍反馈系数和相角,在调剂谐振频率的过程中,可不能停振,也可不能使输出幅度改变。
(1)RC文氏桥振荡电路的构成
RC文氏桥振荡电路RC串并联网C1、R1和C2、R2正反馈支路与R3、R4负反馈支路。
可导出:
为满足振荡的幅度条件||=1,因此Af≥3。
加入R3、R4支路,构成串联电压负反馈。
(2)RC文氏桥振荡电路的稳幅过程
RC文氏桥振荡电路的稳幅作用是靠热敏电阻R4实现的。
R4是正温度系数热敏电阻,当输出电压升高,R4上所加的电压升高,即温度升高,R4的阻值增加,负反馈增强,输出幅度下降。
反之输出幅度增加。
采纳反并联二极管的稳幅电路:
二极管工作在A、B点,电路的增益较大,引起增幅过程。
当输出幅度大到一定程度,增益下降,最后达到稳固幅度的目的。
反并联二极管的稳幅电路:
第二节LC正弦波振荡电路
【教学目的】把握LC正弦波振荡电路的工作原理、起振条件、稳幅原理及振荡频率的运算;
【教学重点】LC正弦波振荡电路的工作原理、起振条件;
【教学难点】LC正弦波振荡电路的工作原理、起振条件;
【课外作业】8.11、8.12
【学时分配】2学时
1.LC变压器反馈LC振荡器;
2.电感三点式LC振荡器;
3.电容三点式LC振荡电路;
4.石英晶体LC振荡电路。
2.1LC正弦波振荡电路
包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。
那个地点的选频网络是由LC并联谐振电路构成。
●LC并联谐振电路的频率响应
LC并联谐振电路如图所示。
明显输出电压是频率的函数:
输入信号频率过高,电容的旁路作用加强,输出减小;
反之频率太低,电感将短路输出。
并联谐振曲线如图所示。
●变压器反馈LC振荡器
变压器反馈LC振荡电路如图所示。
LC并联谐振电路作为三极管的负载,反馈线圈L2与电感线圈L相耦合,将反馈信号送入三极管的输入回路。
交换反馈线圈的两个线头,可使反馈极性发生变化。
调整反馈线圈的匝数能够改变反馈信号的强度,以使正反馈的幅度条件得以满足。
变压器反馈LC振荡电路同名端的极性
变压器反馈LC振荡电路的振荡频率与并联LC谐振电路相同,为
●电感三点式LC振荡器
电感线圈L1和L2,2点是中间抽头。
假如设某个瞬时集电极电流减小,线圈上的瞬时极性如图所示。
反馈到发射极的极性对地为正,图中三极管是共基极接法,因此使发射结的净输入减小,集电极电流减小,符合正反馈的相位条件。
图为另一种电感三点式LC振荡电路。
电感三点式LC振荡电路电感三点式LC振荡电路
分析三点式LC振荡电路常用如下方法,将谐振回路的阻抗折算到三极管的各个电极之间,有Zbe、Zce、Zcb,如图所示。
关于图Zbe是L2、Zce是L1、Zcb是C。
能够证明若满足相位平稳条件,Zbe和Zce必须同性质,即同为电容或同为电感,且与Zcb性质相反。
谐振回路的阻抗折算
●电容三点式LC振荡电路
与电感三点式LC振荡电路类似的有电容三点式LC振荡电路,见图
电容三点式LC振荡电路
●石英晶体LC振荡电路
利用石英晶体的高品质因数的特点,构成LC振荡电路,如图所示
石英晶体LC振荡电路
关于图电路,满足正反馈的条件,为此,石英晶体必须呈电感性才能形成LC并联谐振回路,产生振荡。
由于石英晶体的Q值专门高,可达到几千以上,所示电路能够获得专门高的振荡频率稳固性。
第三节电压比较器电路
【教学目的】把握电压比较器电路的组成及分析应用方法;
了解集成比较器的特点;
【教学重点】电压比较器电路的组成、工作原理;
【教学难点】比较器的分析应用方法;
【课外作业】8.15、8.17
1.单电压比较器电路;
2.滞洄比较器电路;
3.窗口比较器电路的组成及分析应用方法。
3.1比较器
概念
比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。
分类
有电压比较器、窗口比较器和具有滞回特性的比较器。
●固定幅度比较器
Ø
过零比较器和电压比较器
过零电压比较器电路图和传输特性曲线如图所示
过零比较器传输特性曲线
将过零电压比较器的一个输入端从接地改接到一个电压值VREF上,就得到电压比较器,它的电路图和传输特性曲线如图所示:
比较器的差不多特点
(1)工作在开环或正反馈状态。
(2)开关特性,因开环增益专门大,比较器的输出只有高电平和低电平两个稳固状态。
(3)非线性,因大幅度工作,输出和输入不成线性关系。
●滞回比较器
从输出引一个电阻分压支路到同相输入端,电路如图所示。
当输入电压vI从零逐步增大,且
时,
,
称为上限触发电平。
当输入电压
时,
,现在触发电平变为
称为下限阈值(触发)电平。
●窗口比较器
窗口比较器的电路如图。
电路由两个幅度比较器和一些二极管与电阻构成。
设R1=R2,则有:
窗口比较器的电压传输特性
当vI>
VH时,vO1为高电平,D3导通;
vO2为低电平,D4截止,vO=vO1。
当vI<
VL时,vO2为高电平,D4导通;
vO1为低电平,D3截止,vO=vO2。
当VH>
vI>
VL时,vO1为低电平,vO2为低电平,D3、D4截止,vO为低电平。
●比较器的应用
比较器要紧用来对输入波形进行整形,能够将不规则的输入波形整形为方波输出,其原理图如图所示:
正弦波变换为矩形波有干扰正弦波变换为方波
第四节非正弦波产生电路
【教学目的】把握非正弦波产生电路的组成、原理及振荡参数的运算;
【教学重点】非正弦波产生电路的原理及振荡参数的运算;
【教学难点】非正弦波产生电路的振荡参数的运算;
【课外作业】8.20、8.26
【自学内容】
1.矩形波产生电路;
2.三角波产生电路;
3.锯齿波产生电路。
4.1RC充、放电电路
其三要素为
4.2矩形波产生电路
由滞回比较电路和RC定时电路构成的
●工作原理
在图所示电路中,通过Ro和稳压管VDz1、VDz2对输出限幅,假如它们的稳压值相等,即Uz1=Uz2=Uz,那么电路输出电压正、负幅度对称:
UOH=+Uz,UOL=-Uz,同相端电位由uo通过R2、R3
分压后得到,这是引入的正反馈;
反相端电压受积分器电容两端的电压uC操纵。
电路接通电源时,与必存在差别。
或是随机的。
尽管这种差别极其微小,但一旦显现,uo=UOH=+Uz。
反之,当显现时,uo=UOL=-Uz。
因此,uo不可能居于其它中间值。
设t=0(电源接通时刻),电容两端电压uC=0,滞回比较器的输出电压uo=+Uz,则集成运放同相输入端的电位为:
现在,输出电压uo=+Uz对电容充电,使由零逐步上升。
在等于往常,uo=+Uz不变。
当时,输出电压uo从高电平+Uz跳变为低电平-Uz。
当uo=-Uz时,集成运放同相输入端的电位也随之发生跳变,其值为:
同时电容器经R放电,使逐步下降。
在等于往常,不变,当时,uo从-Uz跳变为+Uz,也随之而跳变为再次充电。
如此周而复始,产生振荡,从uo输出矩形波,其波形如图所示。
●振荡周期的运算
●占空比可调电路
4.3三角波产生电路
●运算
uo幅值运算
当时,对应的uo值为输出三角波的幅值Uom,即
当uo1=+Uz时
当uo1=-Uz时
振荡周期的运算。
由A2的积分电路可求出振荡周期,其输出电压uo从-Uom上升到+Uom所需时刻为T/2,因此
4.4锯齿波产生电路
锯齿波的幅度和振荡周期与三角波相似
当时,对应的uo值为
当uo1=+Uz时
当uo1=-Uz时
振荡周期为T=T1+T2,电容充电时刻T1为
电容放电时刻T2为
故振荡周期为
式中rd1、rd2为二极管VD1、VD2导通时的电阻。
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