第八章 波形发生电路

第八章波形发生电路内容引出：

科学研究和生产活动中，广泛地应用各种振荡器以产生振荡信号。振荡器特点是在没有输入信号的情况下，而能输出不同波形的周期信号。根据需要不同。振荡器可产生正弦波信号和非正弦波信号。

本章主要内容：

8.1正弦波信号发生器概述

8.2RC桥式正弦波振荡电路

8.3LC正弦波振荡电路

8.4石英晶体振荡电路

8.5非正弦波发生电路

本章小结

重点：

1．自激振荡的条件和判断；

2．RC正弦波振荡器及LC正弦波振荡器的工作原理。

难点：

振荡电路选频特性分析。

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8.1 正弦波信号发生器概述

授课思路：

由前述负反馈自激振荡现象→ 无信号输入的正反馈放大器→ 自激振荡条件（幅值条件、相位条件）→ 自激振荡的建立过程→ 振荡电路的组成。

8.1.1 产生自激振荡的条件

如图8.1所示，无外部输入信号，即有

X ˙ 0 = A ˙ X ˙ i

X ˙ f = F ˙ X ˙ o = F ˙ A ˙ X ˙ i

其中A ˙ = A ∠? A

F ˙ =F∠? F

当X ˙ i = X ˙ f 时，振荡信号便可维持不变。因此得到A ˙ F ˙ =1

因为A ˙ =| A ˙ |∠? A

F ˙ =| F ˙ |∠? F

A ˙ F ˙ =| A ˙ F ˙ |∠? A + ? F =1

上式可写成：

（1）幅值条件

| A ˙ F ˙ |=1

即要求反馈信号幅度与输入信号幅度相等。

（2）相位平衡条件

? A + ?F =2nπ ，n——整数

即电路必须满足正反馈。

8.1.2振荡的建立过程

在图8.1中，表示放大环节的放大倍数A 为非线性，表示反馈环节的反馈系数F 为线性，振荡过程表示如下：

接通电源瞬间产生的噪声电压或外来干扰信号（包含丰富的各种频率）→ 初始小信号U f1 → 放大器→ U o1 → 反馈网络→ U f2 → 放大器→ U o2 → 反馈网络U f3 → ??→ 稳定在B点。

起振过程中应满足：U f > U i ，即| A ˙ F ˙ |>1 ——起振条件

稳定后：U f = U i ，即| A ˙ F ˙ |=1 ——振荡幅值条件

8.1.3振荡电路的组成

除满足自激振荡条件外，电路结构也必须合理。振荡电路一般由四个部分组成。

（1）放大电路

重要环节——维持能量供给。通过放大电路，可以控制电源，不断向振荡系统提供能量，以维持振荡能量。

（2）正反馈网络

建立正反馈——保证相位平衡条件。将放大电路的输出电量回送到输入端，完成自激。

（3）选频网络

保证电路产生单一频率的振荡信号。通常情况下和放大电路一起构成选频放大器或者和反馈网络共同构成选频反馈电路。

正弦波振荡器按选频网络器件组成分为RC振荡器（低频）、LC振荡器和晶体振荡器（高频）。

（4）稳幅电路

利用器件的非线性（被动）或在负反馈网络中引入非线性稳幅环节（主动）来稳定振荡信号的振幅。

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8.2 RC桥式正弦波振荡电路

授课思路：

RC串并联网络的选频特性→ 电路组成与振荡相位条件→ RC桥式正弦波振荡器工作原理→ 稳幅措施→ 频率调节

8.2.1RC串并联网络的选频特性

RC串并联选频电路如图8.3所示，作相量分析如下：

R 1 C 1 串联阻抗Z 1 = R 1 + 1 jω C 1

R 2 C 2 并联阻抗Z 2 = R 2 1+jω C 2

选频特性

F ˙ = U ˙ f U ˙ 0 = Z 2 Z 1 + Z 2 = R 2 /(1+jω C 2 R 2 ) R 1 +1/jω C 1 + R 2 /(1+jω C 2 R 2 ) = 1 (1+ R 1 R 2 + C 2 C 1 )+j(ω C 2 R 1 ? 1 ω C 1 R 2 )

当虚部为零时，相移为零，满足这个条件的频率ω 0 可由下式求出

ω 0 C 2 R 1 = ω 0 C 1 R 2

即ω 0 = 1 R 1 R 2 C 1 C 2

通常取R 1 = R 2 =R, C 1 = C 2 =C 则ω O = 1 RC

振荡频率f 0 = 1 2πRC ，代入上式，可得简化式

F ˙ = 1 3+j( ω ω O ? ω O ω )

幅频特性和相频特性分别为

F= 1 3 2 + (ω/ ω O ? ω O /ω) 2

?F =?t g ?1 (ω/ ω o ? ω o /ω) 3

据此画出频率特性如图8.4所示。

讨论：

1）当ω< ω 0 ，F< 1 3 ，F 随ω 减小而下降。

? F 为正（超前），且当ω→0 ，?F →+ 90 0 。

2）当ω> ω 0 ，F< 1 3 ，F随ω 增加而下降。

? F 为负（滞后），且当ω→∞ ，?F →? 90 0

3）当ω= ω 0 = 1 RC 时，F= 1 3 ，且? F = 0 0 （同相）

结论：RC 串并联网络具有选频特性。

8.2.2 RC桥式正弦波振荡器工作原理

1.电路组成与振荡相位条件

RC串并联网络作为选频反馈电路，当频率为f 0 时，相移? F 为0，为满足自激振

荡相位条件? A + ?F =2nπ ，也要求放大器的相移? A 为0。故可用一个同相输入的运放（如图8.5 所示）或两级共射接法的晶体管放大器组成放大环节。

2.起振

当频率为f 0 时, F= 1 3 ,所以起振时应取A>3 ,为改善波形，防止波形出现失真，通常都在放大电路中引入负反馈（图8.5中R 3 和R 4 组成），并和RC 串并联网络一同接成桥臂形式（故称为文氏电桥）。由于同相输入比例放大器A=1+ R 3 R 4 ，实际起振时，只要R 3 >2 R 4 即可。

3.稳幅措施

若R 3 选用非线性电阻——热敏电阻（负温度系数），由于在深度负反馈情况下，闭环增益A f 决定于R 3 、R 4 的比值。随着U 0 的幅值越来越大，由起初FA>1 逐渐过渡到FA=1 。振荡最终趋于稳定。表示如下：

U 0 ↑→T↑→ R 3 ↓→F= R 4 R 3 + R 4 ↑→A= 1 F ↓→最终FA=1

8.2.3频率调节

如将RC串并联网络换接成双联开关（如图8.6所示），可进行频率调节。

其中：双联可调电阻器→ 频率粗调

双联可调电容器→ 频率细调

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8.3 LC正弦波振荡电路

授课思路：

LC并联回路作选频特性→LC振荡器工作原理→不同振荡器的性能对比。

8.3.1LC并联网络的选频特性

图8.7为LC并联谐振回路，各分支电流分别如下：

I ˙ RL = U ˙ R L +jωL =[ R L R L 2 + ( ωL ) 2 ?j ωL R L 2 + ( ωL ) 2 ] U ˙

I C = U ˙ 1 jωC =jωC U ˙

故总电流为

I ˙ = I ˙ RL + I ˙ C =[ R L R L 2 + ( ωL ) 2 ?j( ωL R L 2 + ( ωL ) 2 ?ωC ) ] U ˙ 当虚部为0时，U ˙ 与I ˙ 同相，为纯阻性。即称为并联谐振。

满足这个条件的频率ω 0 可由下式求出：

ω 0 L R L 2 + ( ω 0 L ) 2 = ω 0 C

ω 0 = 1 LC 1? C L R L 2

当R L =0 时（一般很小）ω 0 = 1 LC

此时最大阻抗Z 0 = R L 2 + ( ω 0 L ) 2 R L = R 0

其幅频特性和相频特性如图8.8所示

结论：在f=f0处电路呈阻性，且最大。故具有选频特性。

LC 正弦波振荡电路中，放大环节一般采用LC并联谐振回路代替共射放大器（或共基放大器）的集电极电阻R C ，形成图8.9所示的选频放大电路。由于A 正比于集电极负载电阻，对谐振频率增益最高，容易满足振荡的幅度条件，且相移为零。而要满足相位条件，就需要反馈环节引入正反馈。反馈环节的引入方式有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。

8.3.2变压器反馈式振荡器

1.工作原理

频率为f= f 0 ≈ 1 2π LC 时，L1C并联网络的等效阻抗Z0为纯阻性，三极管共射放大器相移

? A = 180 0

反馈线圈完成相移

? F = 180 0

即? A + ? F = 360 O

故满足相位条件。

且由于| A ˙ |∝Z 0 ，f= f 0 时，Z 0 最大，所以最容易起振。起振条件为β> RC r be M

其中：R ——二次线圈折合到一次线圈的等效电阻

M —— L 1 、L 2 的等效电感

β ——三极管电流放大倍数

r be ——三极管输入电阻

2．特点

优点：结构简单、容易起振。

缺点：存在漏感，波形不理想。

8.3.3电感三点式振荡器

电感三点式振荡器如图8.11所示。

1.相位条件

利用瞬时极性法可判别满足相位条件。

2.振荡频率

f 0 = 1 2π ( L 1 + L 2 +2M )C = 1 2π LC 其中L= L 1 + L 2 +2M

M=K L 1 L 2

K 为L 1 、L 2 的耦合系数

当K=1 时，M= L 1 L 2

L= L 1 + L 2 +2 L 1 L 2

3.特点

优点：耦合紧密、容易起振、调节方便。缺点：波形、频率稳定性较差。

8.3.4电容三点式振荡器

电容三点式振荡器如图8.12所示。

1.相位条件

由瞬时极性法判别满足条件。

2.振荡频率

f 0 = 1 2π L C 1 C 2 C 1 + C 2 = 1 2π LC

其中C= C 1 C 2 C 1 + C 2

3.特点

优点：振荡波形好，频率稳定度高。

缺点：频率调节不方便。

【例8.1】如图8.13所示只表示交流电路。试从相位平衡的观点，说明电路能否产生自激振荡？

解：（a）在图8.14中，假设从B点断开，从放大环节看，若从E点加瞬时正半周信号⊕，其输出端集电极极性为“-”；再从反馈环节看，变压器原边、副边极性由图中的标出的同名端决定。

因此，反馈回来的B点电位与E点极性相反，为负反馈，不满足相位平衡条件，故不能产生振荡。如图8.14(a)所示。

（b）反馈电压是电感L 中的抽头处对地的电位，即L 2 上的电压，先将反馈环节从B 点断开，从放大环节B点加一瞬时⊕信号，L 1 、L 2 为同相绕组，故其上极性一致，L 2 上的电压U f 的极性信号也为“-”，与输入信号极性不一致，不满足相位平衡条件，故不能振荡。如图8.14（b）所示。

【例8.2】图8.15中，C b足够大，对交流来说可视为短路，问此电路能否产生自激振荡？

解：由于C b足够大，可视为交流接地，故放大环节为共基放大器，反馈电压取自C 1 两端，并引入到三极管发射极。

若从三极管发射极加一瞬时⊕信号，经放大器放大，三极管集电极C点电位为⊕，如图8.16所示，C 1 上的反馈电压极性为上“-”下“+”，C 1 上的反馈电压U f 对地为⊕，反馈至输入端与发射极电位极性相同，满足相位平衡条件，故可以振荡。

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8.4 石英晶体振荡电路

授课思路：

石英晶体的压电效应→ 石英晶体等效电路→ 石英晶体振荡器。

8.4.1石英晶体的基本特性

板间加电压→ 晶体机械变形；极板间加机械力→ 晶体产生电场。

压电效应：交变电压→ 机械振动→ 交变电压

机械振动的固有频率与晶体尺寸有关，稳定性高。

当交变电压频率＝固有频率，振幅最大→ 压电谐振。晶体的固有频率与晶片尺寸有关。

8.4.2石英晶体的等效电路与频率特性

1．等效电路

如图8.17(b)所示。

QR ——表示石英晶体

L ——代表惯性作用

R ——代表摩擦产生的阻尼作用

C ——代表其弹性作用

C ′ ——代表放置晶片的两平板之间的电容量

2．频率特性

如图8.17(c)所示。

（1）串联频率

f s = 1 2π LC

（2）并联频率

f p = 1 2π L C p

式中C p =C C ′ /( C+ C ′ ) ，由于C ′ >>C ，因此C p ≈C ，即f p 甚接近与f s

说明：

当f< f s ，X<0 ，等效为容性；

当f= f s ，X=0 ，LRC 为纯阻性，发生串联谐振；

当f s

当f> f p ，等效为电容。

8.4.3石英晶体振荡电路

1．串联型石英晶体振荡器

如图8.18(a)所示。石英晶体工作在f s 处，呈电阻性，且阻抗最小，正反馈最强。而对其它频率则不能起振。

2．并联型石英晶体振荡器

如图8.18(b)所示。石英晶体工作于f s 和f p 之间，相当于一个大电感，与C 1 、C 2 组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q 值很高，可达到几千以上，所以电路获得很高的振荡频率稳定性。

注:加入石英晶体是利用其高Q 值，提高频率稳定性。

8.4.4特点

具有很高的频率稳定度，常作标准的频率稳定源。

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8.5 非正弦波发生电路

授课思路：

集成运放比较器→ 积分反馈电路→ 波形分析→ 频率计算

8.5.1方波（矩形波）发生电路

1.电路结构

由滞回比较器和RC组成的方波发生电路如图8.19所示。

2.工作原理

集成运放A工作于非线性区：u ? = u C

u + = R 2 R 1 + R 2 u o

当u + > u ? 时，u o =+ U opp ；

当u + < u ? 时，u o =? U opp 。

设t=0时，u C =0 , u o =+ U opp ，u + = R 2 R 1 + R 2 U opp 。

u o =+ U opp 时，电容C充电→ u C ↑→ u C > u + → u o=? U opp ，u + =? R 2 R 1 + R 2 U opp ；

u o =? U opp 时，电容C放电→ u C ↓→ u C < u + → u o =+ U opp ，u + = R 2 R 1 + R 2 U opp 。

以后重复上述过程。由此得到输出波形如图8.20所示。

3.周期与频率的计算

取计时起点为t1，根据三要素法有：

u C (t)= u C (∞)+[ u C ( 0 + )? u C (∞) ] e ? t τ

u C ( 0 + )= R 2 R 1 + R 2 U opp

u C (∞)=? U opp

τ=RC

∴u C (t)=? U opp +[ R 2 R 1 + R 2 U opp + U opp ] e ? t τ

由图8.20可知：当t= T 2 时，u C (t)=? R 2 R 1 + R 2 U opp ,代入上式整理可得：

T=2RCln( 1+ 2 R 2 R 1 )

则振荡频率为

f 0 = 1 T = 1 2RCln( 1+ 2 R 2 R 1 )

可见振荡频率只与电路参数有关，通常用调节电阻R的方法调节频率。

通常定义矩形波为高电平的时间与周期的比值为占空比D。若改变电容C的充放电时间常数，则可以调节波形的占空比，得到正负半周不等的矩形波。

一般只需将RC积分电路中的R支路变为充放电时间常数不等的两个电阻的并联即可。

8.5.2三角波和锯齿波发生电路

1.电路结构

如图8.21所示。

A 1 ——滞回比较器，产生方波

A 2 ——反相积分器，产生三角波

2.工作原理

（1）比较器A 1

滞回比较器A 1 输出电压u 01 只能取+ U Z 、? U Z 两个值，A 1 同相端电压u + 由u 01 、u 02 共同决定，即u + = R 2 R 1 + R 2 u 01 + R 1 R 1 + R 2 u 02

当u + >0 时，u 01 =+ U Z ，A 1 输出正饱和

当u + <0 时，u 01 =? U Z ，A 1 输出负饱和

即A 1 输出方波。

（2）反向积分器A 2

当u 01 =+ U Z 时，积分器A 2 输入正电压，开始负向积分，输出u 02 将向负向变化；

当变化到u o2 =? R 2 R 1 U z 时，即达到负向峰值。此时u + 由正降为零，A 1 翻转，u 01 变为? U z 。

u 01 =? U Z 时，积分器A 2 输入负电压，开始正向积分，输出u 02 将向正向变化；

当变化到u o2 = R 2 R 1 U z 时，即达到正向峰值。此时u + 由负升为零，A 1 再次翻转，u 01 变为+ U Z 。如此周而复始，A 2 输出三角波。显然，其幅值为U om =±R 2 R 1 U z 。

输出波形如图8.22所示。

（3）频率估算

由波形图不难看出，三角波从0上升到U 0m 所需时间为振荡周期的1 4 。因此

U om =? 1 C ∫ 0 T 4 u 01 R 4 dt

此时u 01 =? U Z

所以T=4 R 4 C U om U z

振荡频率为f= R 1 4 R 2 R 4 C

（4）锯齿波发生器

如果三角波不对称，即电压上升斜率和下降斜率不等，则得到锯齿波，如图8.23所示。只要将图8.21中的电阻R 4 用图8.24的电路替代，则可使充放电时间常数不等。

实际应用：示波器、显象管等扫描信号。

8.5.3阶梯波发生器

原理简介：

图8.25中，A 1 组成反相比例放大器，由VT1管组成的电路为一恒流源。当u i 正脉冲（脉冲周期远大于脉冲宽度）输入使C 被恒流充电，u c 线性上升。当脉冲结束后，在较长的周期内，由于VT2不导通，因此u c 保持所充电压，A 2 为电压跟随器，所以u 0 随u c 阶梯上升。A 3 为一比较器，当u 0 上升到一定高度时，使VT2导通，C 放电，快速下降，结束一个阶梯波周期。与此同时，VT3导通，又恢复VT2的截止状态。又开始对C 充电，进入下一个周期。输出波形如图8.26所示。

第7章波形发生电路习题及习题解答

7-1判断下面所述的正误 1. 串联型石英晶体振荡电路中，石英晶体相当于一个电感而起作用。（） 2. 电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。（） 3. 反馈式振荡器只要满足振幅条件就可以振荡。（） 4. 串联型石英晶体振荡电路中，石英晶体相当于一个电感而起作用。（） 5. 放大器必须同时满足相位平衡条件和振幅条件才能产生自激振荡。（） 6. 正弦振荡器必须输入正弦信号。（） 7. LC振荡器是靠负反馈来稳定振幅的。（） 8. 正弦波振荡器中如果没有选频网络，就不能引起自激振荡。（） 9. 反馈式正弦波振荡器是正反馈一个重要应用。（） 10. LC正弦波振荡器的振荡频率由反馈网络决定。（） 11. 振荡器与放大器的主要区别之一是：放大器的输出信号与输入信号频率相同， 而振荡器一般不需要输入信号。（） 12. 若某电路满足相位条件（正反馈），则一定能产生正弦波振荡。（） 13. 正弦波振荡器输出波形的振幅随着反馈系数F的增加而减小。（）7-2并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下（电压激励还是电流激励）才能产生负斜率的相频特性？ 解：并联谐振回路在电流激励下，回路端电压V 的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图(a)所示。串联谐振回路在电压激励下，回路电流I 的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图(b)所示。 7-3电路如题7-3图所示，试求解：(1)R W的下限值；(2)振荡频率的调节范围。

题7-3图 解：(1) 根据起振条件 ''2,2f W W R R R R k +>>Ω 故R w 的下限值为2k Ω。 (2) 振荡频率的最大值和最小值分别为 0max 11 1.62f kHz R C π= ≈， 0min 1211452()f Hz R R C π=≈+ 7-4 在题7-4图所示电路中，已知R 1=10k Ω，R 2=20k Ω，C = 0.01μF ，集成运放的最大输出 电压幅值为±12V ，二极管的动态电阻可忽略不计。(1)求出电路的振荡周期；(2)画出u O 和u C 的波形。 题7-6图 解7-6图 解：(1)振荡周期： 12()ln 3 3.3ms T R R C ≈+≈ (2)脉冲宽度：11ln 3 1.1T R C mS ≈≈ ∴u O 和u C 的波形如解7-6图所示。 7-5 试判断如图所示各RC 振荡电路中，哪些可能振荡，哪些不能振荡，并改正错误。图中， C B 、C C 、C E 、C S 对交流呈短路。

第7章波形发生电路习题及习题解答分析

7-1 判断下面所述的正误 1. 串联型石英晶体振荡电路中，石英晶体相当于一个电感而起作用。 （ ） 2. 电感三点式振荡器的输出波形比电容三点式振荡器的输出波形好。 （ ） 3. 反馈式振荡器只要满足振幅条件就可以振荡。 （ ） 4. 串联型石英晶体振荡电路中，石英晶体相当于一个电感而起作用。 （ ） 5. 放大器必须同时满足相位平衡条件和振幅条件才能产生自激振荡。 （ ） 6. 正弦振荡器必须输入正弦信号。 （ ） 7. LC 振荡器是靠负反馈来稳定振幅的。 （ ） 8. 正弦波振荡器中如果没有选频网络，就不能引起自激振荡。 （ ） 9. 反馈式正弦波振荡器是正反馈一个重要应用。 （ ） 10. LC 正弦波振荡器的振荡频率由反馈网络决定。 （ ） 11. 振荡器与放大器的主要区别之一是：放大器的输出信号与输入信号频率相同， 而振荡器一般不需要输入信号。 （ ） 12. 若某电路满足相位条件（正反馈），则一定能产生正弦波振荡。 （ ） 13. 正弦波振荡器输出波形的振幅随着反馈系数F 的增加而减小。 （ ） 7-2 并联谐振回路和串联谐振回路在什么激励下（电压激励还是电流激励）才能产生负斜率 的相频特性？ 解：并联谐振回路在电流激励下，回路端电压V 的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图(a)所示。串联谐振回路在电压激励下，回路电流I 的频率特性才会产生负斜率的相频特性，如图(b)所示。 7-3 电路如题7-3图所示，试求解：(1)R W 的下限值；(2)振荡频率的调节范围。 题7-3图 解：(1) 根据起振条件 ''2,2f W W R R R R k +>>Ω 故R w 的下限值为2k Ω。 (2) 振荡频率的最大值和最小值分别为 0max 11 1.62f kHz R C π= ≈， 0m i n 1211452()f Hz R R C π=≈+ 7-4 在题7-4图所示电路中，已知R 1=10k Ω，R 2=20k Ω，C = 0.01μF ，集成运放的最大输出电

模拟电子技术_第7章_波形产生电路B

第7章波形产生电路7.1 教学基本要求 主要知识点 教学基本要求 熟练掌握正确理解一般了解 正弦波信号发生器正弦波自激振荡的基本原理√ 正弦波信号发生器的分析方法√ RC型正弦波信号发生器√ LC型正弦波信号发生器√ 石英晶体振荡器√ 非正弦波信号发生器非正弦波信号发生器的分析方法√ 方波、三角波和锯齿波发生器√ 7.2 重点和难点 一、重点 RC串并联（桥式）正弦波振荡电路的分析。 二、难点 非正弦波振荡电路的分析。 7.3 知识要点 正弦波振荡器的振荡条件 RC正弦波振荡电路 信号产生电路LC正弦波振荡电路 石英晶体振荡器 非正弦波发生器 7.4 内容提要 一、正弦波振荡器的振荡条件 在放大电路中，为了改善电路的动态性能，通常引入负反馈。当电路的附加相移达到180o，负反馈变为正反馈时，电路就会出现自激振荡，这是有害的，应该消除。在振荡电路中，人为引入正反馈，并使反馈环路增益满足一定要求，在没有输入信号的情况下，电路可以振荡起来。 1．起振条件 振荡电路没有输入信号，起始信号来源于电源刚接通时的扰动，而这种扰动信号一般比较微弱。

故要使振荡电路能够振荡起来，除了满足正反馈条件（相位条件）外，还要满足幅值条件，故起振条件为： 1>? ?F A 其中 相位条件： 2,1,02F A ±±==+n n π?? 幅值条件： 1>? ?F A 2．平衡振荡条件 当电路振荡起来之后，为了维持等幅振荡，电路必须满足平衡振荡条件： 1=? ?F A 其中 相位条件： 2,1,02F A ±±==+n n π?? 幅值条件： 1=? ?F A 3．选频网络 在满足起振条件的情况下，振荡电路在接通直流电源瞬间，感应初始扰动或噪声，就可以振荡起来。但这个初始扰动或噪声是随机信号，可以看作是不同频率的正弦量的叠加。要使振荡电路产生单一频率的正弦信号，就需要加一个选频网络将某一特定频率的信号选择出来。在振荡电路中，选频网络常常就是正反馈网络。根据选频网络的不同，可将振荡电路分为RC 振荡器、LC 振荡器、石英晶体振荡器。 4．稳幅环节 振荡电路满足起振条件后，输出信号将随时间的增长而增大。当输出幅值达到一定程度后，会进入放大管的非线性区，将造成放大电路的电压增益下降，可使振荡的幅值平衡条件1=? ?F A 自动满足，但这会造成输出信号的失真。为了减少这种非线性失真，常常加一个非线性负反馈作为稳幅环节。这个稳幅环节在输出信号的幅度较小时，负反馈较弱；在输出信号的幅度较强时，负反馈较强，使电压增益降低较多。这可以用热敏电阻来实现。 5．正弦波振荡器的组成 正弦波振荡器一般由放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅环节四部分组成。选频网络既可以包含在放大电路中，也可以包含在正反馈网络中。稳幅环节一般由放大电路中的非线性元件（放大管）或者增加非线性负反馈网络实现。 6．正弦波振荡器的分析方法 （1）检查正弦振荡器是否具有放大、反馈、选频、稳幅4个基本环节。 （2）分析放大电路是否能正常放大。

第七章波形发生与变换电路.

波形发生电路包含正弦振荡电路和非正弦振荡电路，它们不需要输入信号便能产生各种周期性的波形；波形变换电路是将输入信号的波形变换为另一种形状的波形。 这一章主要学习运用分立元件和运算放大器组成的正弦波和非正弦波产生电路。 在学习时我们把这一章的内容分为: 7、§非正弦波产生电路 7、§正弦波产生电路 TO 7、§3 总结 § 7、1 这一节我们来学习利用电压比较器和积分电路组成的非正弦波产生电路。 在学习之前我们先来学习一下有关非正弦波形的一些知识。 矩形波、锯齿波、三角波等非正弦波，实质是脉冲波形。我们一般用惰性元件电容C和电感L的充放电来实现。 :非正弦波产生电路 它是由积分电路和滞回比较器电路组成的。积分电路的作用是产生暂态过程。 滞回比较器起开关作用。即:通过开关的不断的闭合，来破坏稳态，产生暂态过程。 (1) 矩形波产生电路

(1)所示: 工作原理: 形波。 振荡周期计算: 它等于正半周期和服半周期的和。我们可通过电容充放电的三要素和转换值求 得。 7＞咳響 如㈣-%込) 7 = 71 + 7； = 27； = 111(1 + —) 因此振荡周期： 从中我们可以看到：改变R 、C 或F2、R3均可改变电路的振荡周期。 矩形波。 用滞回比较器作开关，RC 组成积分电路, 即可组成矩形波产生电路。电路图如 电路是通过电阻Ro 和稳压管对输 出限幅，如它们的稳压值相等，则电路 输出电压正、负幅度对称。在利用数据 比较器和积分电路的特性即可得到矩 其中:%=RC .叭简嘿 /、 I ? ? ? U M 77 一 我们以上所述的是建立在聽一 如的基础上。若％，则产生爲H 遐的