《模拟电子技术原理基础》第26讲主要探讨了非正弦波信号发生器,特别是通过LC振荡电路和各种类型的非正弦信号产生电路来实现。以下是对这些知识点的详细解析:
LC正弦波振荡电路是用于产生高频正弦信号的重要电路,其工作频率通常在1MHz以上。LC振荡电路由电感(L)和电容(C)构成,区别于RC振荡电路中的电阻和电容组合。在LC并联谐振回路中,当频率ω等于谐振频率ω0时,回路的等效阻抗达到最大且为纯阻性。品质因数Q衡量了回路的损耗程度,Q值越高,回路选择性越好,损耗越小。
接着,讲解了变压器反馈式LC振荡电路,这种电路通过变压器反馈实现频率稳定。电路中,正反馈使得振荡得以维持,而负反馈则有助于稳定振荡频率。
三点式LC振荡电路是一种常见的设计,包括并联和串联形式。在并联三点式电路中,谐振回路的三个端点分别与三极管的发射极、集电极和基极连接,以形成振荡。这种设计可以有效地调整振荡频率,并提供良好的频率稳定性。
石英晶体振荡电路利用石英晶体的压电效应,石英晶体在特定频率下表现出串联或并联谐振特性。串联谐振时,晶体等效为纯阻性,适合构建振荡器。而并联谐振时,晶体的等效电抗可以表现为电感或电容,用于不同类型的振荡器设计。
接下来,课程深入非正弦信号产生电路,包括比较器、方波发生器、矩形波发生器、脉冲和锯齿波发生器。比较器是这类电路的基础,理想运放的同相和反相输入端具有高输入阻抗,当输入电压差超过一定阈值时,输出会跃变到饱和电压。例如,单门限电压比较器可以将正弦波转换为方波,通过改变门限电压(Vth),可以控制输出的转折点。
对于非正弦波信号,比如方波和三角波,可以通过组合不同类型的比较器和积分电路来实现。例如,迟滞电压比较器可以减少由于输入噪声引起的振荡,提高系统的稳定性。而脉冲和锯齿波发生器则涉及更复杂的电路设计,如多谐振荡器和积分电路,用于生成特定形状和周期的波形。
该讲内容覆盖了从基本的LC振荡器到复杂的非正弦波信号发生器设计,展示了模拟电子技术在信号生成和处理中的广泛应用。这些知识对于理解和设计电子系统,尤其是高频和数字通信系统至关重要。