搜档网
当前位置:搜档网 › 自激振荡电路波形

自激振荡电路波形

自激振荡电路波形

集基耦合自激多谐振荡器

图1 电路图

图2 电路中各点及电容两端电位V随时间T的变化。VB,VC直升直降部分为正反馈阶段,其余为暂稳态阶段

自激振荡开关电源

自激振荡(RCC)开关电源 中山市技师学院 一、概述 目前市场上销售的手机充电器,从电路结构和充电方式上可分为两大类:第一类是“机充式”充电器,另一类是“直充式”充电器(也叫座充)。所谓“机充式”充电器,就是电源进入手机后由充电管理IC 控制预充电、恒流充电、恒压充电、电池状态检测、温度监控、充电结束低泄漏、充电状态指示等(比SL1051、BQ241010/2/3等),输出电压一般在5.5~6.5V;而“直充式”充电器也叫万能充电器,直接对电池充电,由于锂电池(充)满电压为4.2V,所以这类充电器输出电压一定要稍小或等于4.2V。 手机充电器输出功率都比较小,一般在5W以下,国内厂商生产的充电器1更是小到2-3W。为了节约成本,国内许多厂商都采用RCC(Ringing Chock Converter)开关电源设计方案。RCC设计方案理论技术成熟、电路结构简单、元器件常见、成本低廉,所以深受国内厂商青睐。然而,读者可能耳闻目睹许多充电器质量事故频频发生,原因不是产品原理有问题,而是制造厂家为了追求利润使用了质量较差元件或二次回收元件造成的;更有甚者部分厂商为了能在激烈的市场竞争环境下生存,不得不使出最下策——只要能输出电压,尽其所能地节省元件! 另外,国内厂商生产的充电器初、次级通常没有设计光藕(反馈),因此输出电压很难控制,负载能力较差,空载时输出电压偏高,带上负载后电压才正常。从目前市场上流通的充电器来看,成本基本在2-3元之间。国外知名公司出于市场定位和维护自身品牌形象考量,一般采用集成电路设计方案,电路结构完善、生产用料考究、产品可靠性高,成本通常是国内厂商的3-5倍,质量当然要好。 由于手机充电器输出功率较小(对电网干扰小)、产品受体积所限(消费者审美要求和拼比心理把厂家“逼上梁山”),无论国内厂商还是国外知名公司出品的手机充电器,输入侧电源滤波器(与EMC测试有关的元器件)都一概省去,部分国内厂商更是把“热地”与“冷地”之间的安规电容(Y电容)也节省掉了,所以,几乎没有任何一个厂家的手机充电器能通过EMC测试。既然通不过EMC测试,依照中国法律就不能销售,因此厂家就打“擦边球”,把充电器定位为赠品,国家对电器赠品并没有强制安规要求。再则,质量认证部门考虑到手机充电器输出功率小、对电网干扰小,在对手机作认证时对充电器“睁一只眼、闭一只眼”,于是,不符合国家标准的手机充电器就堂而皇之地进入市场了。当然,对于用户来说这些元器件的存在与否与充电的电性能几无关系,并不会影响消费者正常使用,只是与国家标准要求不符而已! RCC充电器电路结构简单,工作频率由输入电压与输出电流(自适应)改变,控制方式为频率调制(PFM),工作频率较高,如图1是RCC充电器原理框图。 1由于许多国外知名公司的手机充电几乎都由国内厂商代工,所以该处应理解为国内厂商生产的自主品牌的内销充电器,下同。

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作

多谐振荡器双闪灯电路设计与制作 南昌理工学院张呈张海峰 我们主张,电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品,因为这种电子制作方法,不仅能培养电子爱好者的焊接技术,还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力,为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 上一篇文章《电路模型设计与制作》我们重点介绍了电路模型的概念以及电流、电压、电阻、发光二极管、轻触开关等基本知识,并完成了电路模型的设计与制作,通过成功调试与测试产品参数,进一步掌握了电子基础知识。 本文将通过设计与制作多谐振荡器双闪灯,掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。

一、多谐振荡器双闪灯电路功能介绍 图1 多谐振荡器双闪灯成品图

多谐振荡器双闪灯电路,来源于汽车的双闪灯电路,是经典的互推互挽电路,通电后LED1和LED2交替闪烁,也就是两个发光二极管轮流导通。 完成本作品的目的是为了掌握识别与检测电阻、电容、二极管、三极管。掌握识别简单的电路原理图,能够将原理图上的符号与实际元件一一对应,能准确判断上述元件的属性、极性。。 该电路是一个典型的自激多谐振荡电路,电路设计简单、易懂、趣味性强、理论知识丰富,特别适合初学者制作。 二、原理图 图2 多谐振荡器双闪灯原理图 三、工作原理 本电路由电阻、电容、发光二极管、三极管构成典型的自激多谐振荡电路。在上篇文章中介绍了电阻、和发光二极管,本文只介绍电容和三极管。 1、电容器的识别

电容器,简称电容,用字母C表示,国际单位是法拉,简称法,用F表示,在实际应用中,电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如微法(μF)、皮法(pF)等,它们的关系是: 1法拉(F)=1000000微法(μF),1微法(μF)=1000000皮法(pF)。 本的套件中使用了2个10μF的电解电容,引脚长的为正,短的为负;旁边有一条白色的为负,另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V,容量是10μF。 2、三极管的识别 三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅值较大的电信号, 也用作无触点开关,俗称开关管。套件中使用的是NPN型的三极管9013,当把有字的面向自己,引脚朝下,总左往右排列是发射极E,基极B,集电极C。如图3所示。 图3 三极管的引脚图 晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态: (1)截止状态 当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

自激振荡的产生和消除

运放震荡自激原因及解决办法 分类:信号完整性运放2011-07-10 21:10 10663人阅读评论(0) 收藏举报360工作测试网络 闭环增益G=A/(1+FA)。其中A为开环增益,F为反馈系数,AF为环路增益 A(开环增益) = Xo/Xi F(反馈系数)=Xf/Xo 运放震荡自激的原因: 1、环路增益大于1 (|AF|》1) 2、反馈前后信号的相位差在360度以上,也就是能够形成正反馈。 参考《自控原理》和《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计》

在负反馈电路时,反馈系数F越小越可能不产生自激震荡。换句话说,F越大(即反馈量越大),产生自激震荡的可能性越大。对于电阻反馈网络,F的最大值是1。如果一个放大电路在F=1时没有产生自激振荡,那么对于其他的电阻反馈电路也不会产生自激振荡。F=1的典型电路就是电压跟随电路。所以在工作中,常常将运放接成跟随器的形式进行测试,若无自激再接入实际电路中 自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C相移网络,当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移.此外,在运放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电 源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移.结果,运放输 出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量足够大,终将使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡. 重要的概念 相位裕度---如下图所示,显然我们比较关心当20lg|AF|=0时,相位偏移是否超过180

双三极管多谐振荡器电路工作原理

双三极管多谐振荡器电路工作原理 双三极管多谐振荡器 电路工作原理 多谐振荡器电路是一种矩形波产生电路.这种电路不需要外加触发信号,便能连续地, 周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振 荡器电路. 电路结构 1.路图 2.把双稳态触发器电路的两支电阻耦合支路改为电容耦合支路.那么电路就没有稳 定状态,而成为无稳电路 3.开机:由于电路参数的微小差异,和正反馈使一支管子饱和另一支截止.出现一个暂 稳态.设Q1饱和,Q2截止. 工作原理 正反馈: Q1饱和瞬间,VC1由+VCC 突变到接近于零,迫使Q2的基极电位VB2瞬间下 降到接近 —VCC,于是Q2可靠截止. 注:为什么Q2的基极产生负压,因为Q1导通使Q1 集电极的电压瞬间接近于零,电容C1的

正极也接近于零,由于电容两边电压不能突变使得电容的负端为—VCC。 2.第一个暂稳态: C1放电: C2充电: 3.翻转:当VB2随着C1放电而升高到+0.5V时,Q2开始导通,通过正反馈使Q1截止,Q2饱和. 正反馈: 4.第二个暂稳态: C2放电: C1充电: 5.不断循环往复,便形成了自激振荡 6.振荡周期: T=T1+T2=0.7(R2*C1+R1*C2)=1.4R2*C 7.振荡频率: F=1/T=0.7/R2*C 8..波形的改善: 可以同单稳态电路,采用校正二极管电路 下面我们来做一个实验:如图 振荡周期: T=1.4R2*C=1.4*10000Ω*0.00001F=0.14s=140ms 此图利用Multisim仿真软件去求出时间与实际的偏差 数据测量图:此图测量了Q2的基极和集电极极,集电极的波形相当于图的矩形波,基极波形相当于图的锯齿波。

运算放大电路可能遇到自激振荡和阻塞现象解决办法

运算放大电路 1.运放的阻塞现象和自激振荡及它们消除措施电路图 集成运放出现阻塞现象时,放大电路将失往放大能力,相当于信号被运放阻断一样。例如电压跟随器就常发生阻塞现象,这是由于跟随器的输进、输出电压幅度相等,其输进信号的幅度一般较大(跟随器作为输出级时),假如运放输进级偏置电压不大于输进信号的峰一峰值,则输进级在输进信号峰值时会变为饱和状态,当出现饱和时,输进、输出电压变为同相,负反馈就变为正反馈。显然,正反馈将导致输进级一直处于饱和状态,输进信号将不能正常输出,这就造成了阻塞现象。 为了进一步说明阻塞现象的成因,举例如下:图(a)为晶体管输进型运放的输进级电路,现假定共模输进电压范围小于+8V,并假定输出信号的电压振幅为+14V。若运放接成电压跟随器,参见图(b),现有一个大于8V的信号加于同相输进端(对应③脚),当输进信号处于正半周时,输出电压V o也为正值,这个电压V o经反馈加在输进差动放大电路Q2的基极,此时Q2将处于饱和导通状态(集电结处于正向偏置),因此+Vs通过Q2的集电极电阻直接加在运放的输出端,使运放出现阻塞现象。一旦发生阻塞,只能采用切断电源的方法来破坏正反馈。即为恢复运放正常工作,需暂时切断电源。这种阻塞现象具有极大的危险性,它可能使器件迅速损坏,其原因是:由图(a)知输进级采用NPN型晶体管组成差动放大电路,由于输进信号幅度超过共模电压的答应范围,电路将在信号正峰值时出现阻塞,若信号源内阻

较低,反馈电阻也较小,流过Q2集电结的电流就过大,有可能烧坏晶体管Q2,使集成运放损坏。另外,在输出端上不论什么原因产生的输出瞬时过压也会造成阻塞现象。 消除阻塞现象的方法一般可分为两类:限制输进电压法和防止输出瞬时过压法。图(b)所示电路即为限制输进电压钳位法,图中±Vcm 为共模输进电压上、下限极限值,运用二极管D1和D2实现将输进电压钳位在±Vcm之间。这个方法具有通用性。当运放的电压放大倍数大于l时,其钳位电平值应降低相应的倍数。

定时器构成的多谐振荡器

定时器构成的多谐振荡 器 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。在工作时,电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换,由此产生矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 一、用555定时器构成的多谐振荡器 1.电路组成: 用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11(a)所示:图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件,决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端(2脚)和阀值输入端(6脚)与电容相连;集电极开路输出端(7脚)接R1、R2相连处,用以控制电容C的充、放电;外界控制输入端(5脚)通过电容接地。 2.工作原理: 多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示: 电路接通电源的瞬间,由于电容C来不及充电,Vc=0v,所以555定时器状态为1,输出Vo为高电平。同时,集电极输出端(7脚)对地断开,电源Vcc对电容C充电,电路进入暂稳态I,此后,电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间,即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈(R1+R2)C;暂稳态Ⅱ的维持时间,即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈。 因此,振荡周期T=T1+T2=(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比D,由上述条件可得D=(R1+R2)/(R1+2R2),若使R2>>R1,则D≈1/2,即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波(方波)。 二、多谐振荡器应用举例: 1.模拟声响发生器: 将两个多谐振荡器连接起来,前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端,后一个振荡器的输出接到扬声器上。这样,只有当前一个振荡器输出高电平时,才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声;而前一个振荡器输出低电平时,导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。 2.电压——频率转换器:

多谐振荡器

第八章 脉冲波形的产生与整形 在数字电路或系统中,常常需要各种脉冲波形,例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。这些脉冲波形的获取,通常采用两种方法:一种是利用脉冲信号产生器直接产生;另一种则是通过对已有信号进行变换,使之满足系统的要求。 本章以中规模集成电路555定时器为典型电路,主要讨论555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器以及555定时器的典型应用。 8.1 集成555定时器 555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。 目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。通常,双极型产品型号最后的三位数码都是555,CMOS 产品型号的最后四位数码都是7555,它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。 一般双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS 定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5~16V ,最大负载电流可达200mA ;CMOS 定时器电源电压变化范围为3~18V ,最大负载电流在4mA 以下。 一. 555定时器的电路结构与工作原理 1.555定时器内部结构: (1)由三个阻值为5k Ω的电阻组成的分压器; (2)两个电压比较器C 1和C 2: v +>v -,v o =1; v +<v -,v o =0。 (3)基本RS 触发器; (4)放电三极管T 及缓冲器G 。 2.工作原理。 当5脚悬空时,比较器C 1和C 2的比较电压分别为cc V 32和cc V 3 1 。 (1)当v I1>cc V 32,v I2>cc V 31 时,比较器 C 1输出低电平,C 2输出高电平,基本RS 触发 器被置0,放电三极管T 导通,输出端v O 为低电平。 (2)当v I1cc V 31 时,比较器 C 1输出高电平,C 2也输出高电平,即基本RS 触发器R =1,S =1,触发器状态不变,电路亦保持原状态不变。

自激振荡器电路的解析过程

自激振荡器电路的解析过程 图中用灯泡代表喇叭.当开关按下,电流从X1-->C1--->R1--->Q1基极--->Q1--->发射极---->负这个路径向电容充电,由于电容一开始电压不能突变,电容开始瞬间左边直接等于电压电压1.5V 相当于短路. Q2基极此时为高电平截止,随着电容充电电流的减少,C1左边电压变成负电,Q1截止,此时电容开始放电,放电回路分2路:第一:C1---->X1----->Q2集电极------>Q2基极。第二:C1----->X1------>Q2集电极------>Q2发射极------>Q1基极------->Q1发射极------>负.一旦放电完毕,Q1又开始导通,就出现发声现象.注:仿真软件局限性:开关闭合是,仿真软件只认为有直流信号,导致仿真失效. PNP 三极管正向导通电阻小,反向导通电阻大。 刚上电的时候,10T上有电压,所以其电流逐渐增加。三极管Q1导通,30T上有了电压,电流放大增加,结果导致10T电流减小。10T电流减小到一定程度,Q1截止,30T上没了电流。T1的能量在次级释放。周而复始,产生震荡。 这是一个开关式手机充电器电路。二极管D3将220交流电半波整流,经电容C1滤波,形成大约300V直流电源电压。300V直流电源电压经R2 4M7电阻给三极管Q1提供微弱的基极电流使其导通,由于变压器3、4脚之间的电感作用,Q1集电极电流缓慢上升,上升到大约0.05A时,电阻R1电压达到13x0.05=0.65V,使晶体管Q2导通,将Q1基极电流旁路,Q1关断。变压器3、4端电感线圈的电流经二极管D7向1、2端之间的副边转移,这样的周期性工作给电容C4充电形成4.3V电压,经R6限流使LED亮,表示充电器工作,如经USB接口接上手机锂电池,就给手机锂电池充电。 追问: 谢谢,,您回答的特别好。。但我还是有些地方不懂,Q1关闭之后R1上将没有压降,Q2是如何继续导通的还是就进入下个周期了。。?还是Q1截止之后次级输出电压,反馈绕组

自激多谐振荡器工作原理及实险

自激多谐振荡器工作原理及实险 一、原理 与非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT时,门的输出状态即发生变化。因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。 1、非对称型多谐振荡器 如图12-1所示,非门3用于输出波形整形。 非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,当用TTL与非门组成时,输出脉冲宽度 tw1═RC tw2═1.2RC T═2.2RC 调节 R和C值,可改变输出信号的振荡频率,通常用改变C实现输出频率的粗调,改变电位器R实现输出频率的细调。 2、对称型多谐振荡器 如图12-2所示,由于电路完全对称,电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。改变R和C的值,可以改变输出振荡频率。非门3用于输出波形整形。 一般取R≤1KΩ?,当R=1KΩ,C=100pf~100μf时,f=nHz~nMHz,脉冲宽度tw1=tw2=0.7RC,T=1.4RC 3、带RC电路的环形振荡器 电路如图12-3所示,非门4用于输出波形整形,R为限流电阻,一般取100Ω,电位器Rw 要求≤1KΩ,电路利用电容C的充放电过程,控制D点电压VD,从而控制与非门的自动启闭,形成多谐振荡,电容C的充电时间tw1、放电时间tw2和总的振荡周期T分别为tw1≈0.94RC, tw2≈1.26RC, T ≈2.2RC 调节R和C的大小可改变电路输出的振荡频率。 以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平VT的时刻。在VT 附近电容器的充放电速度已经缓慢,而且VT本身也不够稳定,易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。因此,电路输出频率的稳定性较差。 4、石英晶体稳频的多谐振荡器 当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时,上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要求。为此常用石英晶体作为信号频率的基准。用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用

电容三点式振荡电路

电容三点式振荡电路的分析与仿真摘要:自激式振荡器是在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅值的交变能量电路。正弦波振荡器的作用是产生频率稳定、幅度不变的正弦波输出。基于频率稳定度、反馈系数、输出波形、起振等因素的综合考虑,本设计采用的是电容三点式振荡器。 关键词:电容三点式、multisim、振荡器 引言:不需外加输入信号,便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。按照产生的波形,振荡器可以分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理,振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器,就是利用正反馈原理构成的振荡器,是目前用的最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器,就是利用正反馈有负阻特性的器件构成的振荡器,在这种电路中,负阻所起的作用,是将振荡器回路的正阻抵消以维持等幅振荡。反馈式振荡电路,有变压器反馈式振荡电路,电感三点式振荡电路,电容三点式振荡电路和石英晶体振荡电路等。本次设计我们采用的是电容三点式振荡电路。 设计原理: 1、电容三点式振荡电路 (1)线路特点

电容三点式振荡器的基本电路如图(1)所示。与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C2和C3;与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L。它的反馈电压是由电容C3上获得,晶体管的三个电极分别与回路电容的三个端点相连接,故称之为电容反馈三端式振荡器。电路中集电极和基极均采取并联馈电方式。C7为隔直电容。图(1) (2)起振条件和振荡频率 由图可以看出,反馈电压与输入电压同相,满足相位起振条件,这时可以调整反馈系数F,使之满足A0F>1就可以起振。 同理,可推倒出电容反馈三端电路的振荡频率如式: f C 1 LC C =反馈系数F为:F=C2/C3. pi+ C /( /( 2 )3 2 )3 *) ( 2 (3)电路的优缺点 电容反馈三端电路的优点是振荡波形较好,因为它的反馈电压是靠电容获得,而电容原件对信号的高次谐波呈低阻抗,因此对高次谐波反馈较弱,使振荡波形更接近正弦波;另外,这种电路的频率稳定度较高,由于电路中得不稳定电容与回路电容C2、C3相并联,因此,适当增大回路的电容量,就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。第三,电容三端电路的工作频率可以做得很高,因此它可以这届利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。工作频率可以做得较高,可达到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。 这种电路的缺点是:调C2或C3来改变振荡频率时,反馈系数也将改变。使振荡器的频率稳定度不高。

LC振荡电路的工作原理及特点

简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点 LC振荡电路,顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路,这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。常见的LC振荡电路有好多种,比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式,它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比,如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话,就必须提高其振荡频率,而且还必须是电路具备开放的形式。 LC振荡电路之所以有振荡,是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性,使得电磁这两种能量在交替转化,简而言之,由于电能和磁能都有最大和最小值,所以才有了振荡。当然,这只是一个理想情况,现实中,所有的电子元件都有一些损耗,能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部,导致能量不断减小。所以LC 振荡电路必须要有放大元件,这个放大元件可以是三极管,也可以是集成运放或者其他的东西。有了这个放大元件,这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大,从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。 开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的

波形发生电路(自激振荡电路)

https://www.sodocs.net/doc/cc6329501.html,/v_show/id_XNzQxNjQyNzY=.html 第八章波形发生电路(自激振荡电路) 8.1 正弦波发生电路原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡器 8.4 石英晶体振荡器(简称晶振) 波形发生电路的基本类型有两种:正弦波发生电路与非正弦波发生电路。 §8.1 正弦波发生电路原理 正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。是模拟电子电路的一种重要形式。特点是不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。这种特点称为“自激振荡”。 波形发生电路是非常典型的正反馈放大电路。 一、产生自激振荡的条件 假设图示电路中:先通过输入一个正弦波 信号,产生一个输出信号,此时,以极快的速度 使输出信号,通过反馈网络送到输入端,且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”,同时切断原输入信号,由

于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源,还是来自本身的输出,既然切换前后的输入信号“一模一样”,放大器就一视同仁地给予放大,形成: 输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→…… 这是一个循环往复的过程,放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。 上述假设指出:只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡,“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。 i U U =5 是正弦波,而描述正弦波的三要素是:振幅、 频率和相位。 i U U =5 振幅相等;相位相同(若相位总相同,则频 率和初相一定都相等) 因为自激振荡是一个正反馈放大器,故可用反馈的概念来描述振荡条件。 当 f i U U =时 u u i u u i f A F U U A F U U ===11

NE555多谐振荡电路课程设计

目录 摘要 (2) 1 设计任务和要求 (4) 1.1:设计任务 (4) 1.2 :设计要求 (4) 2 方案比较与论证 (4) 2.1:稳压电源通常由 (4) 2.2 :方案论证 (8) 3 硬件设计................................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 :设计思想................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 :称功能模块............................................................................................... 错误!未定义书签。 4 系统仿真 (8) 4.1 :仿真原理图如下: (8) 5系统的组装................................................................................................................ 错误!未定义书签。 5.1 :PCB版板图................................................................................................ 错误!未定义书签。 6 结论: (9) 参考文献:................................................................................................................... 错误!未定义书签。附录一:电路原理图................................................................................................... 错误!未定义书签。:元件列表................................................................................................................... 错误!未定义书签。

自激振荡电路

自激振荡电路 目录 1概述(电路类别、实现主要功能描述): (2) 2电路组成(原理图): (2) 3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): (2) 4关键参数计算分析: (2) 5电路的优缺点 (2) 6电路的应用说明: (2) 7应用的注意事项: (2)

直接加在驱动变压器T2的原边GH上,即H为正,G为负,根据变压器同名端得知T2的I为正,J 为负,K为负,这样又给Q101的基极一个正向电压,形成电压正反馈,使Q101的基极电流ib1越来越大,ic1也随着越来越大,变压器T1的磁通也越来越大,当ic1=βib1时,ic1不再增大,磁通也不再增加,加在T1原边上的感应电势瞬间为零,则加在GH上的电压也瞬间为零,加在Q101基极上的反馈电压也消失,则ib1减小,ic1减小,变压器T1原边各绕组上产生极性与原来相反的感应电势,加在GH上的感应电势也反向,这样使ib1越来越小,ic1越来越小,相反,ib2增大,ic2增大,致使Q101截止,Q102饱和导通重复上面的过程。通过一管导通一管截止周期性变化来维持系统正常工作,实现原、副边能量的传递。 4关键参数计算分析: 见12D12/100计算书。 5电路的优缺点 优点:电路简单,元器件少,稳定性能好,成本低;缺点:效率偏低。 6电路的应用说明: 本电路属于成熟电路,应用本电路已大批量投产过很多产品,并且没有客户反馈的不良信息,如5S5/100,5D5/80,12D15/33。 7应用的注意事项: (1)综合考虑开关频率、开关管基极驱动电流以及产品的额定负载等参数来选择主变压器的规格; (2)驱动变压器T2的同名端一定不要标错,否则会损坏器件;

门电路自激多谐振荡器的原理和实险

门电路自激多谐振荡器的原理和实险 一、原理 与非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT时,门的输出状态即发生变化。因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。 1、非对称型多谐振荡器 如图12-1所示,非门3用于输出波形整形。 非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,当用TTL与非门组成时,输出脉冲宽度 tw1═RC tw2═1.2RC T═2.2RC 调节R和C值,可改变输出信号的振荡频率,通常用改变C实现输出频率的粗调,改变电位器R实现输出频率的细调。 2、对称型多谐振荡器 如图12-2所示,由于电路完全对称,电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。改变R和C的值,可以改变输出振荡频率。非门3用于输出波形整形。 一般取R≤1KΩ?,当R=1KΩ,C=100pf~100μf时,f=nHz~nMHz,脉冲宽度tw1=tw2=0.7RC,T=1.4RC 3、带RC电路的环形振荡器 电路如图12-3所示,非门4用于输出波形整形,R为限流电阻,一般取100Ω,电位器Rw 要求≤1KΩ,电路利用电容C的充放电过程,控制D点电压VD,从而控制与非门的自动启闭,形成多谐振荡,电容C的充电时间tw1、放电时间tw2和总的振荡周期T分别为 tw1≈0.94RC,tw2≈1.26RC,T ≈2.2RC 调节R和C的大小可改变电路输出的振荡频率。

以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平VT的时刻。在VT附近电容器的充放电速度已经缓慢,而且VT本身也不够稳定,易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。因此,电路输出频率的稳定性较差。 4、石英晶体稳频的多谐振荡器 当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时,上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要求。为此常用石英晶体作为信号频率的基准。用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来为微型计算机等提供时钟信号。 图12-4所示为常用的晶体稳频多谐振荡器。 (a)、(b)为TTL器件组成的晶体振荡电路; (c)、(d)为CMOS器件组成的晶体振荡电路,一般用于电子表中,其中晶体的f0=32768Hz。 图12-4(c)中,门1用于振荡,门2用于缓冲整形。Rf是反馈电阻,通常在几十兆欧之间选取,一般选22MΩ。R起稳定振荡作用,通常取十至几百千欧。C1是频率微调电容器,C2用于温度特性校正。 二、实验目的 1、掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法 2、掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法 3、学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法

无稳态多谐振荡器是一种简单的振荡电路

无稳态多谐振荡器是一种简单的振荡电路。它不需要外加激励信号就便能连续地、周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐波构成,因此称为多谐振荡器电路。多谐振荡器可以由三极管构成,也可以用555或者通用门电路等来构成。用两只三极管组成的多谐振荡器,通常叫做三极管无稳态多谐振荡器。 在本例中我们将用两只三极管制作一个多谐振荡器,并用它驱动两只不同颜色的发光二极管。在制作完成时,我们能看到两只发光二极管交替点亮,并且我们可以通过调整电路的参数来调整发光管点亮的时间。 三极管多谐振荡器的电路原理图: 下面我们将简要分析该电路的工作原理: 上图所示为结型晶体管自激或称无稳态多谐振荡器电路。它基本上是由两级R C藕合放大 器组成,其中每一级的输出藕合到另一级的输入。各级交替地导通和截止,每次只有一级是导通的。 从电路结构上看,自微多谐振荡器与两级R c正弦振荡器是相似的,但实际上却不同。正弦 振荡器不会进入截止状态.而多谐振荡器却会进入截止状态。这是借助于R c耦合网络较长的时 间常数来控制的。尽管在时间上是交替的,可是这两级产生的都是矩形波输出。所以多谐振荡器 的输出可取自任何一级。 电路上电时,Vcc加到电路,由于两只三极管都是正向偏置的故他们处于导通状态,此外, 还为藕合电容器Cl和C2充电到近于Vcc电压。充电的路径是由接地点经过晶体管基极,又通过 电容器而至Vcc电源。还有些充电电流是经过R1和R2的,从而导致正电压加在基极上,使晶体 管导电量更大,因而使两级的集电极电压下降。 两只晶体管不会是完全相同的,因此,即使两级用的是相同型号的晶体管和用相同的元件值,一个晶体管也会比另一个起始导电量稍微大些。 假定Ql的导电量稍大些,由于Ql的电流大,它的集电集电压下降就要比Q2的快些。结果, 被通过电阻器R2放电的电容器C2藕台到Q2基极的电压就要比由C1和Rl藕合到Ql基极的电压 负值更大些。这就使得Q2的导电量减少,而它的集电极电压则相应地增高了。

数字电路多谐振荡器

数字电路设计报告 设计课题:使用门电路产生脉冲信号——自激 多谐振荡器 专业班级:13电信卓越班 学生姓名:陈军波 学号:130807002 指导教师:许粮老师 设计时间:2014年12月27日

自激多谐振荡器 一、设计任务与要求 1.掌握使用门电路构成信号脉冲信号产生电路的基本方法; 2.掌握影响输出脉冲波形参数的定时原件数值的计数方法; 3.学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法; 4.掌握555集成时基电路的基本应用。 二、方案设计与论证 1.方案一、对称型多谐振荡器 右图为由TTL门电路组成的对称 多谐振荡器的电路结构和电路符号。图中 G1、G2两个反相器之间经电容C1和C2耦 合形成正反馈回路。合理选择反馈电阻 R F1和R F2,可使G1和G2工作在电压传输 特性的转折区,这时,两个反相器都工作 在放大区。由于G1和G2的外部电路对称, 因此,又称为对称多谐振荡器。 2.方案二、非对称多谐振荡器 两个反相器G1,G2耦合电容C1,C2,电阻Rf1,Rf2 两个反相器G1,G2耦合电容C,电阻R 方波方波

右图为由COMS门电路组成的非对 称多谐振荡器的电路结构和电路符号。如 果仔细研究一下对称式多谐振荡器就不 难发现,这是电路的近一步简化。只要在 反馈环路中保留电容C2,电路就任然没有 稳定状态,而只能在两个暂稳态之间往复 振荡。就得到了非对称多谐振荡器。 3.方案三、石英晶体稳频的多谐振荡器 两个反相器G1,G2两个电容C1,,C2充放电,晶振方波 右图为由TTL门电路组成的S 石英晶体稳频的多谐振荡器的电路结构 和电路符号。可以看出将石英晶体与对称 式多谐振荡器的电容串联起来,就组成了 右图的石英晶体振荡器。 图3石英晶体稳频多谐振荡器 4.方案四使用555定时器接成的多谐振荡器 NE555芯片RC积分电路方波

振荡电路和振荡条件

高手解读振荡电路和振荡条件及常用振荡器 要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号 的电路就称为振荡电路或振荡器。这种现象也叫做自激振荡。或者说,能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路。 振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压u f 和输入电压U i 要相等,这是振幅平衡条件。二是u f 和u i 必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。 振荡器按振荡频率的高低可分成超低频(20 赫以下)、低频(20 赫~200 千赫)、高频(200 千赫~30 兆赫)和超高频(10 兆赫~350 兆赫)等几种。按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。 正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC 振荡器、RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。在一般家用电器中,大量使用着各种L C 振荡器和RC 振荡器。 LC 振荡器 LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。它们的振荡频率都比较高,常见电路有3 种。 (1 )变压器反馈LC 振荡电路 图 1 ( a )是变压器反馈LC 振荡电路。晶体管VT 是共发射极放大器。变压器T 的初级是起选频作用的LC 谐振电路,变压器T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。接通电源时,LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有 频率和回路谐振频率 f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电 压通过变压器初次级L1 、L2 的耦合又送回到晶体管V 的基极。从图 1 ( b )看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来。

自激震荡电路

自激震荡电路说明 电路功能: 闭合开关让蜂鸣器发出“哒哒哒”的声响,通过蜂鸣器的这种现象可判断出该电路产生震荡波形。 过程描述: 该电路是通过两个三极管的通断来实现电容器的充放电的,对电容器充电时没有电流通过,扬声器不工作,当电容器放电时形成了闭合的回路,使得扬声器工作。 如图所示安置好电路后闭合开关,正电荷通过扬声器给C1充电,与此同步VT2(PNP)的基极电压低于发射极电压,VT2导通,VT2的集电极电压与VT1(NPN)的基极电压相等并大于VT1的发射极电压,VT1导通,负电荷通过VT1、R1给电容器充电,在充电过程中只有电压存在没有电流流过,扬声器不工作。当电容器充电完成后,电容器两端的电压等于电源电压,这时电容器负极电压等于VT1的集电极的,VT1发射结反偏截止停止充电。电容器的负极与VT2的基极相连,VT2导通,电容器中的电荷通过扬声器、VT2形成回路。扬声器工作。当VT2的基极电压小于电源负极电压时再进行充电。周而复始形成了自激震荡。 元件名称元件 编号 元件 参数 Proteus元件英 文名称 Protel元件英文名称protel封装名称 瓷片C1 104 CAP CAP RAD0.3

自激震荡电路仿真图 电容 开关 SW SWITCH SW-BP SIP2 蜂鸣器 LS1 SPEAKER SPEAKER SIP2 电阻 R1 5K RES RES2 AXIAL0.3 电源 BT 1.5V BAT1 BATTERY SIP2 三极管 Q1(NP N) 2N2222A NPN TO-18 Q2(PN P) PNP PNP TO-18

自激震荡电路PCB图 总结:熟悉掌握PNP管和NPN管的导通条件和使用方法,利用三极管的工作原理推到电路的运行过程,注意PNP和NPN不要混淆,分清基极、集电极、和发射极。

电感三点式正弦波振荡电路

2015~2016学年第二学期 《高频电子线路》课程设计 任务书 题目电感三点式正弦波振荡器的设计 院系电气学院 班级14级通信工程(2)班 姓名黄江涛况友杰刘磊 鲁杰倪靖刘丙晟 指导教师王银花周珍艮 电气工程学院 2016年6月18日

摘要 振荡器(英文:oscillator)是用来产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件。其构成的电路叫振荡电路,能将直流信号转换为具有一定频率的交流电信号输出。振荡器的种类很多,按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器;按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等;按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。 三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的一种振荡器。三点式振荡器电路用电容耦合或自耦变压器耦合代替互感耦合, 可以克服互感耦合振荡器振荡频率低的缺点, 是一种广泛应用的振荡电路, 其工作频率可达到几百兆赫。本文将围绕高频电感三点式正弦波振荡器进行具有具体功能的振荡器的理论分析与设计。 关键词:高频;电感三点式;正弦波;振荡器;缓冲级 目录

摘要 (2) 目录 (2) 第一章正弦波振荡器 (4) 1.1反馈振荡器产生振荡的原因及其工作原理 (4) 1.2平衡条件 (5) 1.3起振条件 (5) 1.4稳定条件 (5) 第二章电路设计 (5) 2.1三点式振荡器的组成原则 (6) 2.2电感三点式振荡器 (6) 2.3 振荡器设计的模块分析 (6) 第三章仿真软件Multisim10.0 简介 (8) 3.1 Multisim 基本概念 (10) 3.2 Multisim 软件启动界面 (10) 3.3 Multisim 仿真软件的特点 (11) 第四章仿真与调试 (13) 4.1 仿真 (13) 4.2 分析调试 (16) 第五章心得体会 (17) 参考文献 (17) 附录一:元件清单 (19) 附录二:总电路 (20) 答辩记录及评分表 (21)

相关主题