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模拟电子线路. Analog Circuits. 南通职业大学 电子工程系 : 杨碧石. 第八章 波形发生电路 波形发生器 在测量、通信、自动控制和计算技术等领域中有着广泛的应用。 波形发生器包括 正弦波振荡器 和 非正弦波形发生器 ，它们不需要输入信号就能产生各种周期性的波形，例如 正弦波 、 方波 、 三角波 和 锯齿波 等。. 8.1分析方法 波形发生电路包括正弦波振荡电路和非正弦波发生电路。（不需外加输入信息，而输出各种形状的周期变化的波形。）. 一、 产生正弦波振荡的条件 自激振荡：
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模拟电子线路 Analog Circuits 南通职业大学 电子工程系:杨碧石
第八章波形发生电路 波形发生器在测量、通信、自动控制和计算技术等领域中有着广泛的应用。 波形发生器包括正弦波振荡器和非正弦波形发生器，它们不需要输入信号就能产生各种周期性的波形，例如正弦波、方波、三角波和锯齿波等。
8.1分析方法 波形发生电路包括正弦波振荡电路和非正弦波发生电路。（不需外加输入信息，而输出各种形状的周期变化的波形。） 一、产生正弦波振荡的条件 自激振荡： 在电子电路中，电路自己能产生一定幅度、 一定频率的正弦信号的现象。
1、产生振荡的条件。 U =0 净输入U= U+U= U 输出Uo将保持原来的数值 不变。 产生正弦波振荡时，应满足下式：U = U U=F Uo Uo=A U ∴ AF=1 平衡条件（维持等幅振荡）
幅度平衡条件：|AF|=1 相位平衡条件：argAF=ΦA+ΦF=±2nл (n=0,1,2……) 即 要求电路的回路增益等于1； 相移为2л的整数倍。 要求反馈网络必须是正反馈联接。 起振条件：|AF|>1 振荡由小到大的过程，到达一定程度以后， 受非线性元件限制使|AF|下降， 最终到|AF|=1，维持等幅振荡。
2、与负反馈放大电路自激的差异 AF=-1 ArgAF=ФA+Фf=±（2n+1）л (n=0,1,2……) 负反馈方框 放大电路的净输入电压U,= U – U 反馈网络引入是负反馈。U与U 反相。 振荡电路中，反馈接成正反馈。U与U同相 ∴argAF= ±2nл
二、正弦波振荡电路的组成和分析方法 1.正弦波振荡电路的组成: 1)、放大电路:满足幅度条件供给能量。 2)、正反馈网络:满足相位条件。 3)、选频网络:获得单一频率的正弦波振荡。 单独存在,可能与放大电路,反馈网络合在一起的。 4）、稳幅环节:达到稳幅振荡(管子的非线性)。
2、分类(根据选项网络不同) （1）选项网络由RC元件组成称RC正弦波振荡电路。 (文氏、移相式、双T式)用于低频设备。 （2）选频网络由LC组成，称LC正弦波振荡电路。 （变压器反馈式、电感三点式、电容三点式） 用于高频设备。 （3）石英晶体振荡电路 频率稳定度高，用于时基电路，测量设备。
3．分析方法（判断是否振荡） （1）检查电路是否具有振荡电路的组成 部分（四个部分）。 （2）检查Q点是否合适，放大电路是否 工作在放大状态。 （3）检查电路中的反馈是不是正反馈 （满足相位平衡条件）（瞬时极性法）。 （4）起振以后结合具体的电路进行 有关的计算。
8.2 RC正弦振荡电路 选频网络由RC元件组成，可分为文氏式（RC串并联），移相式和双T式三种常用的RC振荡电路。 特点：振幅稳定，波形好，频率调节方便等特点。 一、RC文氏式振荡电路 1、电路组成
令R=R=R C=C=C ω= 则（1）式简化F= 其幅频特|F|= 相频Φ=-tg
3．电路的振荡频率和起振条件 （1）振荡频率f=1/2ЛRC. （2）起振条件：|AF|>1，而|F|=1/3 ∴ |A|>3 运放为同相比例放大电路 ∴A=1+ A> 3 ∴起振条件R>2 R 如R〈2 R，电路不振荡，如A>>３，Ｒ>>2R,Ｕo波形失真变为近似方波。
４．常用的稳幅措施（负反馈作用） (1) 采用热敏电阻 图中Ｒf选择负温度系数的热敏电阻。 起振时，U幅值较小，R的功耗较小，R的阻值较大，于是电压放大倍数 A=1+ 值较大，有利于起振。当U的幅值增加后，R的功耗增大，它的温度上升，阻R值下降。放大的倍数A下降，当A=3时，使输出电压的幅值稳定，达到自动稳幅的目的。 (2)利用二极管的非线性完成自动稳幅。 在负反馈电路中，二极管D1，D2与电阻R并联。不论输出信号是正半周还是负半周，总有一个二极管正向导通，若两个二极管参数一致，则电压放大倍数 A=1+ 式中r为二极管正向交流电阻。
8.3 LC正弦振荡电路 LC正弦波振荡电路的反馈和选频网络，一般是由电感和电容组成。根据反馈形式的不同，又分为变压器反馈式、电感三点式和电容三点式三种典型电路。三种电路的共同特点是采用LC谐振回路作选频网络。 （主要用于产生高频正弦波信号）。
8.5 非正弦波形发生器 一、矩形波发生器 1. 方波发生电路 用运放组成的矩形波发生器如图（a）所示。它是由滞回比较器和Rf、C积分电路组成的，输出电压经Rf、C反馈到运放的反相输入端，因此积分电路起延迟和负反馈作用。
使F=R2/(R1+R2)=0.47， 则T=2RfC，
在上述情况下，矩形波的高、低电平所占时间相等（方波）。在上述情况下，矩形波的高、低电平所占时间相等（方波）。 现讨论如何得到高、低电平所占时间不相等的矩形波，观察图（a）的电路，它之所以能得到方波，是因为电容充放电的时间常数相等。因此，为了得到矩形波，就应该使电容的充放电时间常数不相等。
2.矩形波发生电路 图（a）所示为矩形波发生器电路，图中，利用二极管的单向导电性使电容充放电时间常数不相等。
二．三角波和锯齿发生器 1.三角波发生电路 根据积分电路可将方波变化为线性的三角波原理，可组成图（a）所示的三角波发生器，其中A1等构成同相滞回比较器，A2和R4、C等构成反相积分电路。
2.锯齿波发生电路 在三角波电路改变积分电路电容充放电路径不同而得。
U = 峰值 振荡周期 T=T T =2 占空比 D=
