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石英晶体振荡电:频次不变度高

更新时间:2019-11-11  浏览:  

 

  第18章 正弦波振荡电 第18章 正弦波振荡电 18.1 自激振荡 1. 自激振荡 3. 起振及稳幅振荡的过程 4. 正弦波振荡电的构成 18. 2 RC振荡电 2. RC串并联选频收集的选频特征 3. 工做道理 (2) 不变振荡 带稳幅环节的电(1) 带稳幅环节的电(1) 带稳幅环节的电(2) 带稳幅环节的电(2) 18.3 LC振荡电 18.3.l 变压器反馈式LC振荡电 1. 电布局 例1: 解: 解: 解: 18.3.2 三点式 LC振荡电 1. 电感三点式振荡电 2. 电容三点式振荡电 例3: 例4:半导体接近开关 下一页 总目次 章目次 前往 上一页 18.1 自激振荡 18.2 RC振荡电 18.3 LC振荡电 本章要求: 1. 领会正弦波振荡电自激振荡的前提。 2. 领会LC振荡电和RC振荡电的工做道理。 正弦波振荡电用来发生必然频次和幅值的正弦交换信号。它的频次范畴很广,能够从一赫以下到几百兆以上;输出功率能够从几毫瓦到几十千瓦;输出的交换电能是从电源的曲流电能转换而来的。 常用的正弦波振荡器 LC振荡电:输出功率大、频次高。 RC振荡电:输出功率小、频次低。 石英晶体振荡电:频次不变度高。 使用:无线电通信、电视,工业上的高频炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。 1 S u 放大电正在无输入信号的环境下,就能输出必然频次和幅值的交换信号的现象。 开关合正在“1”为无反馈放大电。 2 1 S u 开关合正在“2”为有反馈放大电, 开关合正在“2”时,,去掉ui 仍有不变的输出。反馈信号取代了放大电的输入信号。 自激振荡形态 2 2. 自激振荡的前提 (1)幅度前提: (2)相位前提: n 是整数 相位前提意味着振荡电必需是正反馈; 幅度前提表白反馈放大器要发生自激振荡,还必需有脚够的反馈量(能够通过调整放大倍数A 或反馈系数F 达到) 。 自激振荡的前提 设:Uo 是振荡电输出电压的幅度, B 是要求达到的输出电压幅度。 起振时Uo ? 0,达到不变振荡时Uo =B。 起振过程中 Uo B,要求?AuF ? 1, 不变振荡时 Uo = B,要求?AuF ? = 1, 从?AuF ? 1 到?AuF ? = 1,就是自激振荡成立的过程。 可使输出电压的幅度不竭增大。 使输出电压的幅度得以不变。 起始信号的发生:正在电源接通时,会正在电中激起一个细小的扰动信号,它是个非正弦信号,含有一系列频次分歧的正弦分量。 (1) 放大电: 放大信号 (2) 反馈收集: 必需是正反馈,反馈信号便是 放大电的输入信号 (3) 选频收集: 输出为单一频次的正弦波 即便电只正在某一特定频次下满 脚自激振 荡前提 (4) 稳幅环节: 使电能从?AuF ? 1 ,过渡到 ?AuF ? =1,从而达到稳幅振荡。 RC选频收集 正反馈收集 同比拟例电 放大信号 用正反馈信号uf 做为输入信号 选出单一频次的信号 1. 电布局 uf – + R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + 传输系数: 。 。 R C R C 。 + – + – 。 式中 : 阐发上式可知:仅当 ? = ?o时, 达最大值,且 u2 取 u1 同相 ,即收集具有选频特征,fo决 定于RC 。 u1 u2 u2 取 u1 波形 相频特征 ?(f) fo 幅频特征 f fo 1 3 输出电压 uo 经正反馈(兼选频)收集分压后,取uf 做为同比拟例电的输入信号 ui 。 (1) 起振过程 ?A = 0,仅正在 f 0处 ?F = 0 满脚相位均衡前提,所以振荡频次 f 0= 1 ? 2?RC。 改变R、C可改变振荡频次 RC振荡电的振荡频次一般正在200KHz以下。 (3) 振荡频次 振荡频次由相位均衡前提决定。 振荡频次的调整 + + ∞ RF R C C – uO – + S S R1 R2 R3 R3 R2 R1 改变开关K的可改变选频收集的电阻,实现频次粗调; 改变电容C 的大小可实现频次的细调。 振荡频次 (4)起振及不变振荡的前提 不变振荡前提?AuF ?= 1 , F = 1/ 3,则 起振前提?AuF ? 1 ,由于 F =1/ 3,则 考虑到起振前提?AuF ? 1, 一般应拔取 RF 略大2R1。若是这个比值取得过大,会惹起振荡波形严沉失实。 由运放形成的RC串并联正弦波振荡电不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过正在外部引入负反馈来达到稳幅的目标。 热敏电阻具有负温度系 数,操纵它的非线性能够 从动稳幅。 正在起振时,因为 uO 很 小,流过RF的电流也很小, 于是发烧少,阻值高,使 RF 2R1;即?AuF?1。 跟着振荡幅度的不竭加强, uO增大,流过RF 的电流也 增大,RF受热而降低其阻 值,使得Au下降,曲到RF=2 R1时,不变于?AuF?=1, 振荡不变。 半导体 热敏电阻 R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + 热敏电阻具有负温度系数,操纵它的非线性能够从动稳幅。 半导体 热敏电阻 R + + ∞ RF R1 C R C – uO – + 稳幅过程: 思虑: 若热敏电阻具有正温度系数,应接正在何处? uo t RF Au ID UD 振荡幅度较小时 正向电阻大 振荡幅度较大时 正向电阻小 操纵二极管的正向伏安特征的非线性从动稳幅。 R + + ∞ RF2 R1 C R C – uO – + D1 D2 RF1 稳幅环节 R + + ∞ RF2 R1 C R C – uO – + D1 D2 RF1 图示电中,RF 分为两部门。正在RF1上正反并联两个二极管,它们正在输出电压uO 的正负半周内别离导通。正在起振之初,由 于 uo 幅值很小,尚不脚以使二极管导通, 正向二极管近于开 此时, RF 2 R1。而 后,跟着振荡幅度的增大,正向二极管导通,其正向 电阻逐步减小,曲到RF=2 R1,电玩城游戏大厅,振荡不变。 LC 振荡电的选频电由电感和电容形成,能够发生高频振荡(几百千赫以上)。因为高频运放价钱较高,所以一般用分手元件构成放大电。本节只对 LC振荡电的布局和工做道理做简单引见。 ? 正反馈 2.振荡频次 即LC并联电的谐振频次 uf + – L C +UCC RL C1 RB1 RB2 RE CE - - ? ? 放大电 选频电 反馈收集 正在调理变压器反馈式振荡电中,试注释下列现象: (1)对换反馈线圈的两个接头后就能起振; (2)调RB1、 RB2或 RE的阻值后即可起振; (3)改用β较大的晶体管后就能起振; (4)恰当添加反馈线圈的圈数后就能起振; (5)恰当添加L值或减小C值后就能起振; (6)反馈太强,波形变坏; (7)调整RB1、 RB2或 RE的阻值后可使波形变好; (8)负载太大不只影响输出波形,有时以至不克不及 起振。 (2) 调RB1、RB2或 RE的阻 值后即可起振; 原反馈线圈接反,对换两个接头后满脚相位前提; (1) 对换反馈线圈的两个接 头后就能起振; 调阻值后使静态工做 点合适,以满脚幅度 前提; (3) 改用β较大的晶体管后就能起振; 改用β较大的晶体管,以满脚幅度前提; L C +UCC RL C1 RB1 RB2 RE CE (5) 恰当添加L值或减小 C值后就能起振; 添加反馈线圈的圈数, 即增大反馈量,以满 脚幅度前提; (4) 恰当添加反馈线圈的 圈数后就能起振; 当恰当添加L 值或减小C 值后, 等效Zo增大,因此就增大了反馈量,容易起振; LC并联电正在谐振时的等效 L C +UCC RL C1 RB1 RB2 RE CE (7) 调整RB1、 RB2或 RE 的阻值可使波形变好; 反馈线圈的圈数过多或管子的β太大使反馈太强而进入非线性区,使波形变坏。 (6) 反馈太强,波形变坏; 调阻值, 使静态工做点正在线性区,使波形变好; (8) 负载太大不只影响输出波形,有时以至不克不及起振。 负载大,就是增大了LC并联电的等效电阻R。 R的增大,一方面使Zo减小,因此反馈幅度减小,不易起振; 也使质量因数Q减小, 选频特征变坏, 使波形变坏。 L C +UCC RL C1 RB1 RB2 RE CE ? 例2: 正反馈 留意:用瞬时极性法判断反馈的极性时, 耦合电容、旁电容两头的极性不异, 属于选频收集的电容,其两头的极性相反。 +UCC C1 RB1 RB2 RE CE L C 试用相位均衡前提判断下图电可否发生自激振荡 - - - ? ? ? 正反馈 放大电 选频电 反馈收集 +UCC C1 RB1 RB2 RE CE L1 C L2 RC - - ? ? 振荡频次 凡是改变电容 C 来调理振荡频次。 反馈电压取自L2 振荡频次一般正在几十MHz以下。 ? 正反馈 放大电 反馈收集 - - ? ? 振荡频次 凡是再取线圈一个较小的可变电容来调理振荡频次。 反馈电压取自C2 +UCC C1 RB1 RB2 RE CE C1 L C2 RC 反相 振荡频次可达100MHz以上。 选频电 图示电可否发生正弦波振荡, 若是不克不及振荡,加以更正。 L +UCC C1 RB1 RB2 RE CE C2 解:曲流电合理。 旁电容CE将反馈信号旁,即电中不存正在反馈,所以电不克不及振荡。将CE开,则电可能发生振荡。 反馈电压取自C1 ? - ? - - 正反馈 L2 C2 –UCC RE2 T1 RP1 R2 RE1 CE1 C1 L1 RP2 L3 T2 T3 KA D R3 RC2 R4 LC振荡器 开关电 射极输出器 继电器 半导体接近开关是一种无触点开关,具有反映速度快、定位精确、寿命长等长处。 它外行程节制、定位节制、从动计数以及各类报警电中获得了普遍使用。 L2 C2 –UCC RE2 T1 RP1 R2 RE1 CE1 C1 L1 RP2 L3 T2 T3 KA D R3 RC2 R4 LC振荡器 开关电 射极输出器 继电器 例4:半导体接近开关 变压器反馈式振荡器是接近 开关的焦点部门,L1、 L2及 L3 绕正在左图所示的的磁芯上(又 称头) L2 L3 L1 挪动的金属体 头 下一页 总目次 章目次 前往 上一页

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