LC谐振分压电路陷波器选频电路及LC正弦振荡器波形发生器的制作方法

文档序号:11084815阅读:1209来源:国知局
LC谐振分压电路陷波器选频电路及LC正弦振荡器波形发生器的制造方法与工艺

本实用新型涉及一种LC谐振分压电路陷波器选频电路及LC正弦振荡器波形发生器,特别是采用LC谐振分压电路的LC谐振陷波器、LC谐振选频电路及LC正弦振荡器、多谐波形发生器,属电子电路、振荡电路。



背景技术:

陷波器、选频电路与正弦振荡器及波形发生器在量测、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用,此类应用中,要求陷波器、选频电路具有更高的品质因数,对于LC正弦振荡器则要求其振荡频率具有较高的准确性和稳定性,还需要更小的正弦波失真度。

目前常用的陷波器、选频电路频率选择性较差,导致频点处理效果不佳。

常用的正弦振荡器有RC正弦振荡器、LC正弦振荡器、晶体振荡器等。RC振荡器比较简单,但频率稳定性较差;晶体振荡器振荡频率较高,振荡频率也较为稳定,但不适合低频振荡,且这些振荡器的正弦波失真度都较大。

LC振荡器具有较宽的频率范围、较高的频率稳定性,但现有的LC振荡器结构较为复杂,频率稳定度不高,参数设计与整定较为困难,输出正弦波的失真较大,起振稳幅时间较长。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:

1、具有高品质因数的LC谐振分压电路;

2、采用LC谐振分压电路,并具有结构简单、参数整定容易的LC谐振陷波器;

3、采用LC谐振分压电路,并具有结构简单、参数整定容易的LC谐振选频电路;

4、采用LC谐振选频电路构成的结构简单的低失真LC正弦振荡器;

5、采用LC正弦振荡器构成的简单的多谐波形发生器。

本实用新型提供了一种LC谐振分压电路及其LC谐振陷波器、LC谐振选频电路和LC正弦振荡器及多谐波形发生器。

本实用新型所要解决的技术问题是通过下述技术方案实现的。

一种LC谐振分压电路,有两个输入端和一个输出端;LC谐振分压电路由一个RLC串联电路和一个GLC并联电路串接构成,RLC串联电路与GLC并联电路的公共端为LC谐振分压电路的输出端,串接电路的两端为LC谐振分压电路的两个输入端,其中RLC串联电路一侧的输入端为串侧输入端、GLC并联电路一侧的输入端为并侧输入端;RLC串联电路由电阻、电感和电容串联构成一个两端串联支路,GLC并联电路由电导、电感和电容并联构成一个两端并联支路,LC谐振分压电路的RLC串联电路或GLC并联电路中的任意一个电路也可以用电阻电路来代替。

一种包含LC谐振分压电路的LC谐振陷波器,LC谐振陷波器由LC谐振分压电路与电压跟随器或同相放大器组成,LC谐振分压电路的并侧输入端即为LC谐振陷波器的输入端、LC谐振分压电路的串侧输入端接地,LC谐振分压电路的输出端接电压跟随器或同相放大器的输入端,电压跟随器或同相放大器的输出端即为LC谐振陷波器的输出端。

或者:LC谐振陷波器主要由LC谐振分压电路与运算放大器组成,LC谐振分压电路的并侧输入端接地、LC谐振分压电路的串侧输入端接运算放大器的输出端,LC谐振分压电路的输出端接运算放大器的反相输入端,运算放大器的同相输入端通过一个电阻接地、且通过另一个电阻接为LC谐振陷波器的输入端,运算放大器的输出端即为LC谐振陷波器的输出端。

或者:LC谐振陷波器主要由LC谐振分压电路与运算放大器组成,LC谐振分压电路的并侧输入端即为LC谐振陷波器的输入端、LC谐振分压电路的串侧输入端接运算放大器的输出端,LC谐振分压电路的输出端接运算放大器的反相输入端,运算放大器的同相输入端直接接地或通过电阻接地,运算放大器的输出端即为LC谐振陷波器的输出端。

一种包含LC谐振分压电路的LC谐振选频电路,LC谐振选频电路由LC谐振分压电路与电压跟随器或同相放大器组成,LC谐振分压电路的串侧输入端即为LC谐振选频电路的输入端、LC谐振分压电路的并侧输入端接地,LC谐振分压电路的输出端接电压跟随器或同相放大器的输入端,电压跟随器或同相放大器的输出端即为LC谐振选频电路的输出端。

另外一种包含LC谐振分压电路的LC谐振选频电路,LC谐振选频电路主要由LC谐振分压电路与运算放大器组成,LC谐振分压电路的串侧输入端接地、LC谐振分压电路的并侧输入端接运算放大器的输出端,LC谐振分压电路的输出端接运算放大器的反相输入端,运算放大器的同相输入端通过一个电阻接地、且通过另一个电阻接为LC谐振选频电路的输入端,运算放大器的输出端即为LC谐振选频电路的输出端。

还有一种包含LC谐振分压电路的LC谐振选频电路,LC谐振选频电路主要由LC谐振分压电路与运算放大器组成,LC谐振分压电路的串侧输入端即为LC谐振选频电路的输入端、LC谐振分压电路的并侧输入端接运算放大器的输出端,LC谐振分压电路的输出端接运算放大器的反相输入端,运算放大器的同相输入端直接接地或通过电阻接地,运算放大器的输出端即为LC谐振选频电路的输出端。

一种包含LC谐振选频电路的LC正弦振荡器,LC正弦振荡器由LC谐振选频电路和同相放大电路组成,同相放大电路的输入端接LC谐振选频电路的输出端,同相放大电路的输出端接LC谐振选频电路的输入端,LC谐振选频电路的输出端也是LC正弦振荡器的输出端;同相放大电路与LC谐振选频电路构成闭环,当LC谐振分压电路谐振时LC正弦振荡器为正反馈,且反馈环路的放大倍数为1。

所述的同相放大电路主要由运算放大器和电阻组成,运算放大器的同相输入端直接作为同相放大电路的输入端或通过电阻接作同相放大电路的输入端,运算放大器的反相输入端通过电阻接地,在运算放大器的反相输入端与输出端之间跨接反馈电阻,运算放大器的输出端也是同相放大电路的输出端;或者还可以在运算放大器的反相输入端与输出端之间的反馈电阻支路中串联起振稳幅电路,起振稳幅电路由单个负温度系数的热敏电阻构成或由两个参数相同的反并二极管与电阻并联构成。

另外一种包含LC谐振选频电路的LC正弦振荡器,LC正弦振荡器由LC谐振选频电路和反相放大电路组成,反相放大电路的输入端接LC谐振选频电路的输出端,反相放大电路的输出端接LC谐振选频电路的输入端,LC谐振选频电路的输出端也是LC正弦振荡器的输出端;反相放大电路与LC谐振选频电路构成闭环,当LC谐振分压电路谐振时LC正弦振荡器为正反馈,且反馈环路的放大倍数为1。

所述的反相放大电路主要由运算放大器和电阻组成,运算放大器的反相输入端通过电阻接作反相放大电路的输入端,在运算放大器的反相输入端与输出端之间跨接反馈电阻,运算放大器的同相输入端直接接地或通过电阻接地,运算放大器的输出端也是反相放大电路的输出端;或者还可以在运算放大器的反相输入端与输出端之间的反馈电阻支路中串联起振稳幅电路,起振稳幅电路由单个负温度系数的热敏电阻构成或由两个参数相同的反并二极管与电阻并联构成。

一种包含LC正弦振荡器的波形发生器,波形发生器主要由LC正弦振荡器和非线性变换电路组成,LC正弦振荡器输出端接非线性变换电路的输入端,非线性变换电路的输出端即为波形发生器的输出端。

所述的非线性变换电路由运算放大器、电阻和非线性元件组成,运算放大器的同相输入端通过非线性元件接地、同时还通过电阻接非线性变换电路的输入端,运算放大器的反相输入端通过电阻接运算放大器的输出端、同时还通过非线性元件接非线性变换电路的输入端;所述的非线性元件通常采用二极管、稳压管、非线性电阻及其串并联组合,或者与线性电阻的串并联组合。

LC谐振分压电路有三种:双谐振结构LC谐振分压电路、并联谐振结构LC谐振分压电路与串联谐振结构LC谐振分压电路,其框图分别如图1a、1b、1c所示。LC谐振分压电路由于采用电感电容谐振,因此具有很高的品质因数,特别是由RLC串联电路与GLC并联电路串接构成的双谐振结构LC谐振分压电路,当RLC串联电路与GLC并联电路的谐振频率相同时双谐振结构LC谐振分压电路具有更高的品质因数。适当配置电阻阻值、电导导值、电感感量和电容容量的值,双谐振结构LC谐振分压电路可以达到极高的品质因数。

由LC谐振分压电路构成的LC谐振陷波器有同相开环型、同相闭环型与反相闭环型三种形式。框图如图2a所示的同相开环型LC谐振陷波器由LC谐振分压电路与电压跟随器组成,电压跟随器也可以采用同相放大器,谐振时输出信号与输入信号同相位。框图如图2b所示的同相闭环型LC谐振陷波器由LC谐振分压电路与同相运放电路组成,而同相运放电路主要由运算放大器构成,运算放大器接成同相放大形式,谐振时运算放大器与LC谐振分压电路构成负反馈,输出信号与输入信号同相位。框图如图2c所示的反相闭环型LC谐振陷波器由LC谐振分压电路与反相运放电路组成,而反相运放电路主要由运算放大器构成,运算放大器接成反相放大形式,谐振时运算放大器与LC谐振分压电路构成负反馈,输出信号与输入信号反相位。当LC谐振陷波器处于谐振状态时,GLC并联电路处于高阻状态、RLC串联电路处于低阻状态,LC谐振陷波器输出信号最小,而当LC谐振陷波器非谐振时输出信号很大,由于LC谐振分压电路高品质因数,因此LC谐振陷波器具有良好的频点陷落特性。

由LC谐振分压电路构成的LC谐振选频电路也有同相开环型、同相闭环型与反相闭环型三种形式。框图如图3a所示的同相开环型LC谐振选频电路由LC谐振分压电路与电压跟随器组成,电压跟随器也可以采用同相放大器,谐振时输出信号与输入信号同相位。框图如图3b所示的同相闭环型LC谐振选频电路由LC谐振分压电路与同相运放电路组成,而同相运放电路主要由运算放大器构成,运算放大器接成同相放大形式,谐振时运算放大器与LC谐振分压电路构成负反馈,输出信号与输入信号同相位。框图如图3c所示的反相闭环型LC谐振选频电路由LC谐振分压电路与反相运放电路组成,而反相运放电路主要由运算放大器构成,运算放大器接成反相放大形式,谐振时运算放大器与LC谐振分压电路构成负反馈,输出信号与输入信号反相位。当LC谐振选频电路处于谐振状态时,RLC串联电路处于低阻状态、GLC并联电路处于高阻状态,LC谐振选频电路输出信号最大,而当LC谐振选频电路非谐振时输出信号很小,由于LC谐振分压电路高品质因数,因此LC谐振选频电路具有良好的频点选择特性。

由LC谐振选频电路构成的LC正弦振荡器相应地也有同向型、同相型与反相型三种形式。框图如图4a所示的同向型LC正弦振荡器由同相开环型LC谐振选频电路与同相放大电路组成,谐振时同相放大电路与同相开环型LC谐振选频电路构成正反馈,且环路放大倍数为1。框图如图4b所示的同相型LC正弦振荡器由同相闭环型LC谐振选频电路与同相放大电路组成,谐振时同相放大电路与同相闭环型LC谐振选频电路构成正反馈,且环路放大倍数为1。框图如图4c所示的反相型LC正弦振荡器由反相闭环型LC谐振选频电路与反相放大电路组成,谐振时反相放大电路与反相闭环型LC谐振选频电路构成正反馈,且环路放大倍数为1。由于LC谐振选频电路具有良好的频点选择特性,因此由LC谐振选频电路构成的LC正弦振荡器具有很高频率精准度、稳定性和低失真度。

框图如图5所示的多谐波形发生器由LC正弦振荡器和非线性变换电路组成,LC正弦振荡器输出正弦波,经非线性变换电路输出非正弦的多谐波形,不同的非线性元件构成的非线性变换电路可输出不同的非正弦多谐波形。

正弦振荡器又称正弦信号发生器或正弦波形发生器,通常没有输入信号,只有输出信号,且输出正弦信号,通过调节谐振电路中的电感或电容还可以调整输出正弦波的频率。

LC谐振分压电路及其LC谐振陷波器和LC谐振选频电路及LC正弦振荡器与多谐波形发生器由RLC串联电路、GLC并联电路与电压跟随器、运算放大器、放大电路以及非线性变换电路等构成,具有结构简单、性能良好、成本低廉、参数整定方便等特点,在信号变换与处理、信号发生、脉冲电路、时钟电路等电子电路应用中有广泛的实用价值。

附图说明

图1a双谐振结构LC谐振分压电路框图。

图1b并联谐振结构LC谐振分压电路框图。

图1c串联谐振结构LC谐振分压电路框图。

图2a同相开环型LC谐振陷波器框图。

图2b同相闭环型LC谐振陷波器框图。

图2c反相闭环型LC谐振陷波器框图。

图3a同相开环型LC谐振选频电路框图。

图3b同相闭环型LC谐振选频电路框图。

图3c反相闭环型LC谐振选频电路框图。

图4a同向型LC正弦振荡器框图。

图4b同相型LC正弦振荡器框图。

图4c反相型LC正弦振荡器框图。

图5多谐波形发生器框图。

图6a双谐振结构LC谐振分压电路。

图6b并联谐振结构LC谐振分压电路。

图6c串联谐振结构LC谐振分压电路。

图7a同相开环型LC谐振陷波器。

图7b同相闭环型LC谐振陷波器。

图7c反相闭环型LC谐振陷波器。

图8a同相开环型LC谐振选频电路。

图8b同相闭环型LC谐振选频电路。

图8c反相闭环型LC谐振选频电路。

图9a同向基本型LC正弦振荡器。

图9b同相基本型LC正弦振荡器。

图9c反相基本型LC正弦振荡器。

图10a同向负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器。

图10b同相负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器。

图10c反相负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器。

图11a同向二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器。

图11b同相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器。

图11c反相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器。

图12非正弦多谐波形发生器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

实施例1

LC谐振分压电路有双谐振结构LC谐振分压电路、并联谐振结构LC谐振分压电路和串联谐振结构LC谐振分压电路三种。

双谐振结构LC谐振分压电路如图6a所示,由电导G11、电感L11、电容C11并联电路与电阻R12、电感L12、电容C12串联电路串接构成,串接电路的两端为并侧输入端u1、串侧输入端u2,公共端为输出端u0,双谐振结构LC谐振分压电路的输入输出关系为:

并联谐振结构LC谐振分压电路如图6b所示,由电导G11、电感L11、电容C11并联电路与电阻R12串接构成,串接电路的两端为并侧输入端u1、串侧输入端u2,公共端为输出端u0,并联谐振结构LC谐振分压电路的输入输出关系为:

串联谐振结构LC谐振分压电路如图6c所示,由电导G11与电阻R12、电感L12、电容C12串联电路串接构成,串接电路的两端为并侧输入端u1、串侧输入端u2,公共端为输出端u0,串联谐振结构LC谐振分压电路的输入输出关系为:

从输入输出关系可得出并联谐振结构LC谐振分压电路和串联谐振结构LC谐振分压电路可视为双谐振结构LC谐振分压电路的特殊情况。

实施例2

LC谐振陷波器有同相开环型LC谐振陷波器、同相闭环型LC谐振陷波器和反相闭环型LC谐振陷波器三种。

同相开环型LC谐振陷波器如图7a所示,由双谐振结构的LC谐振分压电路与电压跟随器构成,LC谐振分压电路串侧输入端接地、并侧输入端即为同相开环型LC谐振陷波器的输入端ui;电压跟随器由运算放大器A0在反相输入端与输出端之间跨接电阻R0构成,运算放大器A0的同相输入端即为电压跟随器的输入端接LC谐振分压电路的输出端,运算放大器A0的输出端即为电压跟随器输出端、同时也是同相开环型LC谐振陷波器的输出端uo,同相开环型LC谐振陷波器的输入输出关系为:

当时电路处于谐振状态,同相开环型LC谐振陷波器的输入输出关系为:

同相闭环型LC谐振陷波器如图7b所示,主要由双谐振结构LC谐振分压电路与运算放大器A0构成,LC谐振分压电路串侧输入端接运算放大器A0的输出端、并侧输入端接地;运算放大器A0的反相输入端接LC谐振分压电路的输出端,运算放大器A0的同相输入端通过电阻R02接地、且通过电阻R01接为同相闭环型LC谐振陷波器的输入端ui,运算放大器A0的输出端即为同相闭环型LC谐振陷波器的输出端uo,同相闭环型LC谐振陷波器的输入输出关系为:

当时电路处于谐振状态,同相闭环型LC谐振陷波器的输入输出关系为:

反相闭环型LC谐振陷波器如图7c所示,主要由双谐振结构的LC谐振分压电路与运算放大器A0构成,LC谐振分压电路串侧输入端接运算放大器A0的输出端、并侧输入端即为反相闭环型LC谐振陷波器的输入端ui;运算放大器A0的同相输入端通过电阻R0接地,运算放大器A0的反相输入端接LC谐振分压电路的输出端,运算放大器A0的输出端即为反相闭环型LC谐振陷波器的输出端uo,反相闭环型LC谐振陷波器的输入输出关系为:

uo=-[G11+j(ωC1-1/ωL1)][R12+j(ωL1-1/ωC1)]ui

当时电路处于谐振状态,反相闭环型LC谐振陷波器的输入输出关系为:

uo=-G11R12ui

实施例3

LC谐振选频电路有同相开环型LC谐振选频电路、同相闭环型LC谐振选频电路和反相闭环型LC谐振选频电路三种。

同相开环型LC谐振选频电路如图8a所示,由双谐振结构LC谐振分压电路与电压跟随器构成,LC谐振分压电路并侧输入端接地、串侧输入端即为同相开环型LC谐振选频电路的输入端ui;电压跟随器由运算放大器A0在反相输入端与输出端之间跨接电阻R0构成,运算放大器A0的同相输入端即为电压跟随器的输入端接LC谐振分压电路的输出端,运算放大器A0的输出端即为电压跟随器输出端、同时也是同相开环型LC谐振选频电路的输出端uo,同相开环型LC谐振选频电路的输入输出关系为:

当时电路处于谐振状态,同相开环型LC谐振选频电路的输入输出关系为:

同相闭环型LC谐振选频电路如图8b所示,主要由双谐振结构的LC谐振分压电路与运算放大器A0构成,LC谐振分压电路并侧输入端接运算放大器A0的输出端、串侧输入端接地;运算放大器A0的反相输入端接LC谐振分压电路的输出端,运算放大器A0的同相输入端通过电阻R02接地、且通过电阻R01接为同相闭环型LC谐振选频电路的输入端ui,运算放大器A0的输出端即为同相闭环型LC谐振选频电路的输出端uo,同相闭环型LC谐振选频电路的输入输出关系为:

当时电路处于谐振状态,同相闭环型LC谐振选频电路的输入输出关系为:

反相闭环型LC谐振选频电路如图8c所示,主要由双谐振结构的LC谐振分压电路与运算放大器A0构成,LC谐振分压电路并侧输入端接运算放大器A0的输出端、串侧输入端即为同相开环型LC谐振选频电路的输入端ui;运算放大器A0的同相输入端通过电阻R0接地,运算放大器A0的反相输入端接LC谐振分压电路的输出端,运算放大器A0的输出端即为反相闭环型LC谐振选频电路的输出端uo,反相闭环型LC谐振选频电路的输入输出关系为:

当时电路处于谐振状态,反相闭环型LC谐振选频电路的输入输出关系为:

实施例4

基本型LC正弦振荡器有同向基本型LC正弦振荡器、同相基本型LC正弦振荡器和反相基本型LC正弦振荡器三种。

同向基本型LC正弦振荡器如图9a所示,由同相开环型LC谐振选频电路与同相放大电路组成,同相放大电路与同相开环型LC谐振选频电路构成闭环,电路谐振时形成正反馈。

同相放大电路由运算放大器A2与电阻R20、R21、R22构成,是同向基本型LC正弦振荡器的反馈电路,其电压反馈系数为:

当时电路处于谐振状态,同相开环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

此时环路放大倍数为:

取:G1R1=1、R21=R22,则AuFu=1,即环路放大倍数为1,电路进入自激振荡状态,电路输出正弦波。

同相基本型LC正弦振荡器如图9b所示,由同相闭环型LC谐振选频电路与同相放大电路组成,同相放大电路与同相闭环型LC谐振选频电路构成闭环,电路谐振时形成正反馈。

同相放大电路由运算放大器A2与电阻R20、R21、R22构成,是同相基本型LC正弦振荡器的反馈电路,其电压反馈系数为:

当时电路处于谐振状态,同相闭环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

此时环路放大倍数为:

取:G1R1=1、R01=3R02、R21=R22,则AuFu=1,即环路放大倍数为1,电路进入自激振荡状态,电路输出正弦波。

反相基本型LC正弦振荡器如图9c所示,由反相闭环型LC谐振选频电路与反相放大电路组成,反相放大电路与反相闭环型LC谐振选频电路构成闭环,电路谐振时形成正反馈。

反相放大电路由运算放大器A2与电阻R20、R21、R22构成,是反相基本型LC正弦振荡器的反馈电路,其电压反馈系数为:

当时电路处于谐振状态,反相闭环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

此时环路放大倍数为:

取:G1R1=1、R21=R22,则AuFu=1,即环路放大倍数为1,电路进入自激振荡状态,电路输出正弦波。

实施例5

负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器有同向负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器、同相负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器和反相负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器三种。

同向负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器如图10a所示,其结构是在同向基本型LC正弦振荡器的基础上在同相放大电路的反馈回路中串入采用负温度系数热敏电阻的起振稳幅电路。

当:时,电路处于谐振状态,此时同相开环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

其中:

同相负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器如图10b所示,其结构是在同相基本型LC正弦振荡器的基础上在同相放大电路的反馈回路中串入采用负温度系数热敏电阻的起振稳幅电路。

当:时,电路处于谐振状态,此时同相闭环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

其中:R01=3R02

同相放大电路由运算放大器A2、负温度系数热敏电阻RT2与电阻R20、R21、R22构成,负温度系数热敏电阻RT2与电阻R22串联跨接在运算放大器A2的反相输入端与输出端之间,运算放大器A2的反相输入端再通过电阻R21接地,运算放大器A2的同相输入端通过电阻R20接为同相放大电路的输入端。

同相放大电路的电压放大倍数为:Au≈2,刚上电冷态时,热敏电阻RT2温度较低、阻值较大,放大电路的电压放大倍数Au>2,环路放大倍数AuFu>1,LC简谐振荡电路稍受扰动随即启动,随着流过热敏电阻RT2的电流增大,热敏电阻RT2的温度升高、阻值减少,放大电路的电压放大倍数降低,当:环路放大倍数AuFu=1时,电路进入稳定的自激振荡状态,此时,即使有外部干扰使电路偏离稳定状态,但由于热敏电阻RT2的自动调节作用,使得环路放大倍数AuFu≡1,电路可以输出稳定的简谐正弦波。

反相负温度系数热敏电阻起振稳幅型LC正弦振荡器如图10c所示,其结构是在反相基本型LC正弦振荡器的基础上在反相放大电路的反馈回路中串入采用负温度系数热敏电阻的起振稳幅电路。

当:时,电路处于谐振状态,此时反相闭环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

其中:

反相放大电路由运算放大器A2、负温度系数热敏电阻RT2与电阻R20、R21、R22构成,负温度系数热敏电阻RT2与电阻R22串联跨接在运算放大器A2的反相输入端与输出端之间,运算放大器A2的反相输入端通过电阻R21接为反相放大电路的输入端,运算放大器A2的同相输入端通过电阻R20接地。

反相放大电路的电压放大倍数为:Au≈-1,刚上电冷态时,热敏电阻RT2温度较低、阻值较大,放大电路的电压放大倍数Au<-1,环路放大倍数AuFu>1,LC简谐振荡电路稍受扰动随即启动,随着流过热敏电阻RT2的电流增大,热敏电阻RT2的温度升高、阻值减少,放大电路的电压放大倍数降低,当:环路放大倍数AuFu=1时,电路进入稳定的自激振荡状态,此时,即使有外部干扰使电路偏离稳定状态,但由于热敏电阻RT2的自动调节作用,使得环路放大倍数AuFu≡1,电路可以输出稳定的简谐正弦波。

实施例6

二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器有同向二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器、同相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器和反相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器三种。

同向二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器如图11a所示,其结构是在同向基本型LC正弦振荡器的基础上在同相放大电路的反馈回路中串入由两个参数相同的反并二极管与一个电阻并联构成的起振稳幅电路。

当:时,电路处于谐振状态,此时同相开环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

其中:

同相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器如图11b所示,其结构是在同相基本型LC正弦振荡器的基础上在同相放大电路的反馈回路中串入由两个参数相同的反并二极管与一个电阻并联构成的起振稳幅电路。

当:时,电路处于谐振状态,此时同相闭环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

其中:R01=3R02

同相放大电路由运算放大器A2、参数相同的二极管D2a、D2b与电阻R20、R21、R22、R23构成,二极管D2a、D2b反并且与电阻R23并联再与电阻R22串联跨接在运算放大器A2的反相输入端与输出端之间,运算放大器A2的反相输入端再通过电阻R21接地,运算放大器A2的同相输入端通过电阻R20接为同相放大电路的输入端。

同相放大电路的电压放大倍数为:Au≈2。刚上电时,二极管上的信号较小、二极管的等效电阻较大,同相放大电路的电压放大倍数Au>2,环路放大倍数AuFu>1,LC正弦振荡器稍受扰动随即启动,随着二极管D2a、D2b的电流增大,二极管等效电阻的阻值减少,放大电路的电压放大倍数降低,当:环路放大倍数AuFu=1时,电路进入稳定的自激振荡状态,此时即使有外部干扰使电路偏离稳定状态,但由于二极管电路具有自动调节作用,使得环路放大倍数AuFu≡1,LC正弦振荡器输出正弦波。

反相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器如图11c所示,其结构是在反相基本型LC正弦振荡器的基础上在反相放大电路的反馈回路中串入由两个参数相同的反并二极管与一个电阻并联构成的起振稳幅电路。

当:时,电路处于谐振状态,此时同相开环型LC谐振选频电路的放大倍数为:

其中:

反相放大电路由运算放大器A2、参数相同的二极管D2a、D2b与电阻R20、R21、R22、R23构成,二极管D2a、D2b反并且与电阻R23并联再与电阻R22串联跨接在运算放大器A2的反相输入端与输出端之间,运算放大器A2的反相输入端通过电阻R21接为反相放大电路的输入端,运算放大器A2的同相输入端通过电阻R20接地。

反相放大电路的电压放大倍数为:Au≈-1。刚上电时,二极管上的信号较小、二极管的等效电阻较大,反相放大电路的电压放大倍数Au<-1,环路放大倍数AuFu>1,LC正弦振荡器稍受扰动随即启动,随着二极管D2a、D2b的电流增大,二极管等效电阻的阻值减少,放大电路的电压放大倍数降低,当:环路放大倍数AuFu=1时,电路进入稳定的自激振荡状态,此时即使有外部干扰使电路偏离稳定状态,但由于二极管电路具有自动调节作用,使得环路放大倍数AuFu≡1,LC正弦振荡器输出正弦波。

双谐振结构LC谐振分压电路由GLC并联电路与RLC串联电路构成,GLC并联电路中电容的容量取RLC串联电路中电容容量的数倍,而RLC串联电路中电感的感量取GLC并联电路中电感感量同样的倍数,以使LC谐振分压电路获得更高的谐振品质因数,使得LC正弦振荡器输出波形更加接近理想的正弦波。

LC正弦振荡器结构简单,可以产生高精度、高稳定性、低失真的正弦信号波形,有广泛的应用价值。

实施例7

如图12所示,非正弦多谐波形发生器由LC正弦振荡器和非线性变换电路组成,LC正弦振荡器采用反相二极管反向并联起振稳幅型LC正弦振荡器,LC正弦振荡器输出端接非线性变换电路的输入端,非线性变换电路的输出端即为非正弦多谐波形发生器的输出端。

非线性变换电路由运算放大器A3、反并二极管D30、D31和电阻R32、R33组成,运算放大器A3的同相输入端通过反并二极管D30接地、同时还通过电阻R33接非线性变换电路的输入端,运算放大器A3的反相输入端通过电阻R32接运算放大器A3的输出端、同时还通过反并二极管D31接非线性变换电路的输入端,运算放大器A3的输出端即为非线性变换电路的输出端。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1