振荡电路的设计与应用PDF电子书下载

第1章概论 1

1.1振荡电路的波形 1

1.1.1正弦波（sin波） 1

目 录 1

1.1.2方波与脉冲波 2

1.1.3三角波与斜波 3

1.1.4脉冲串与扫频波 4

1.2振荡电路的基础 5

1.2.1数字电路中的时钟发生器 5

1.2.2电视机与收音机等中使用的振荡电路 6

1.2.3高稳定度振荡的晶体与陶瓷 6

1.2.4精度要求不高的RC与LC振荡器 7

1.2.5振荡频率可变技术 8

1.2.6方波与正弦波的不同处理方式 9

2.1.1性能良好的振荡模块 11

第2章基本振荡电路 11

2.1用于数字电路的晶振模块 11

2.1.2晶振模块的规格 12

2.1.3晶振模块的测试 14

2.1.4高频波形测试的探头 17

2.1.5高频时钟波形的改善方法 18

2.1.6内有分频器的振荡模块 19

2.2用于模拟电路的正弦波振荡模块 21

2.2.1模拟电路模块 21

2.2.2电阻调谐式二相振荡器OSC-05X 23

2.2.3低失真率二相振荡器OSC-202A 24

2.2.4可编程低频二相振荡器OSC-201A 25

2.2.5直接数字频率合成器OSC-16B 27

3.1.1使用元器件最少的振荡电路 29

3.1.2施密特反相器的工作原理 29

第3章RC方波振荡电路设计 29

3.1施密特IC构成的振荡电路 29

3.1.3振荡工作原理 32

3.1.4振荡频率的计算方法 33

3.1.5电路常数的限制 36

3.1.6超低频振荡的关键问题 37

3.1.7最高振荡频率的界限 38

3.1.8电源电压与振荡频率的变化 40

3.2.1稳定度高于施密特方式的振荡电路 41

3.1.9 TTL施密特触发器构成的振荡电路 41

3.2CMOS反相器构成的振荡电路 41

3.2.2 CMOS反相器振荡电路的振荡原因 43

3.2.3限流电阻的选用 45

3.2.4 1kHz振荡频率的设计实例 46

3.2.5定时电容的选用 47

3.2.6很高振荡频率时工作状态 47

3.3.1振幅的任意设定 48

3.3使用运算放大器的方波振荡电路 48

3.3.2振荡工作原理 49

3.3.3振荡频率的计算 51

3.3.4输出限幅的设计方法 52

3.3.5 RC时间常数的设定 53

3.3.6频率连续可变的振荡电路 53

3.3.7提高振荡频率的方法 54

3.4使用专用IC 555的振荡电路 57

3.4.1原始定时器／振荡专用IC 57

3.4.2 555的工作机理 59

3.4.3定时常数的决定 61

3.4.4 555外围电路元器件的选用 62

3.4.5最高振荡频率设定为100kHz左右的理由 63

3.5使用数字电路的定时整形 64

3.5.1带有触发功能的振荡电路 64

3.5.2 占空比为1:1的二相时钟发生器 65

4.1.1放大电路中正反馈 67

4.1维恩电桥振荡电路的工作原理 67

第4章RC正弦波振荡电路设计 67

4.1.2电源接通到振荡开始的波形 68

4.1.3振荡条件 68

4.1.4 RC串并联电路网络的特性实验 71

4.2限幅型维恩电桥振荡电路 72

4.2.1基本电路 72

4.2.2采用LED限幅的振幅稳定化电路 73

4.2.3 1kHz振荡频率时常数与元器件的选择 75

4.2.4高低振荡频率时注意事项 76

4.3 AGC型维恩电桥振荡电路 78

4.3.1振幅稳定化AGC中使用FET的电路 78

4.3.2 FET的可变电阻特性 79

4.3.3自动增益控制（AGC）的工作原理 82

4.3.4振荡电路的参数与元器件的选择 83

4.3.5振幅稳定化和实际AGC电路 84

4.3.6 100k1Hz振荡频率时实验波形 85

4.3.7振荡频率可变方法 86

4.4状态变量型低失真正弦波振荡电路 87

4.4.1振荡频率选择中使用的有源滤波器 87

4.4.2状态变量型有源滤波器 88

4.4.3带通滤波器的频率与相位特性 91

4.4.4 10kHz振荡电路的构成 92

4.4.5较大失真的确认 94

4.4.6改变振荡频率时注意事项 95

4.5状态变量型超低频二相振荡电路 96

4.5.1产生超低频正弦波的关键 96

4.5.2使用稳压管的限幅电路 97

4.5.3 0.1Hz振荡电路的常数 99

4.5.4二相振荡即正弦／余弦输出 99

4.5.5振荡频率可变方法 100

5.1.1 LC振荡的原理 102

5.1 LC振荡电路的工作原理 102

第5章高频LC振荡电路设计 102

5.1.2传统的晶体管电路 105

5.2发射极调谐式LC振荡电路 107

5.2.1反耦合发射极调谐式振荡电路 107

5.2.21MHz频率振荡电路 107

5.2.3失真小的正弦波形 108

5.2.4输出正弦波的理由 110

5.3改进型科耳皮兹LC振荡电路 112

5.3.1科耳皮兹基本振荡电路 112

5.3.2 VHF频段振荡电路方案 113

5.3.3 100MHz调谐电路的设计 114

5.3.4直流偏置的设计 115

5.3.5 100MHz振荡频率的实验 115

5.4基极调谐式LC振荡电路 117

5.4.1基极调谐式基本振荡电路 117

5.4.2近接开关用的振荡电路 118

5.4.3最佳振荡的实验 119

5.4.4近接开关 121

第6章陶瓷与晶体振荡电路设计 122

6.1陶瓷与晶体振荡电路的结构 122

6.1.1陶瓷与晶体振子的使用方式 122

6.1.2陶瓷与晶体振子的等效电路及振荡频率 123

6.1.3电感性（L）范围的应用 125

6.1.4陶瓷振子的寄生特性 126

6.2 CMOS反相器陶瓷振荡电路 127

6.2.1 CMOS反相器的模拟特性 127

6.2.2接有陶瓷振子时的频率特性 129

6.2.3抑制寄生振荡的阻尼电阻 130

6.2.4 74HCU04与74HC04的微妙差别 132

6.2.5 4069B以3.58MHz产生振荡 133

6.2.6振荡频率的微调方法 134

6.3.1基本的科耳皮兹振荡电路 135

6.3晶体管陶瓷振荡电路 135

6.3.2 455kHz频率振荡时电路常数 136

6.3.3 CSB455E陶瓷振子的特性 136

6.3.4 1.5V电源电压时电路的工作情况 137

6.4调谐式晶体管晶体振荡电路 138

6.4.1 LC科耳皮兹振荡电路的工作情况 138

6.4.2晶体管电路工作点的决定 139

6.4.3输出调谐电路的设计 140

6.4.4振荡工作与波形的确认 141

6.4.5输出带有缓冲器的电路 142

6.5无电感线圈的晶体管晶体振荡电路 143

6.5.1无电感线圈的振荡电路 143

6.5.2 4.096MHz振荡电路的设计 144

6.5.3波形同C1与C2之比率的关系 144

6.6不用调整的晶体管晶体振荡电路 146

6.6.1输出正弦波的简单电路 146

6.6.2 1MHz频率振荡时电路常数与元器件的选用 147

6.6.3 1.024MHz时C1》C2的实验情况 148

6.7谐波晶体振荡电路 150

6.7.1何谓谐波振荡 150

6.7.2 100MHz的谐波振荡电路 151

6.7.3调谐电路中L与C的计算 151

6.8利用LC滤波器的正弦波振荡电路 153

6.8.1方波变为正弦波的电路 153

6.8.2 占空比为50％的方波 154

6.8.3接LC滤波器时输出阻抗降低的情况 155

6.8.4 型恒定K滤波器的设计 156

6.8.5输出波形的评价 158

第7章函数发生器设计 160

7.1简单的单片V/F转换器 160

7.1.1何谓V/F转换器 160

7.1.2通用V/F转换器LM331的工作过程 161

7.1.3对应1MHz输出的V/F转换器AD650 163

7.2.1函数发生器的构成 166

7.2简易函数发生器 166

7.2.2运算放大器构成的极性切换电路 167

7.2.3积分电路中改善线性的方法 169

7.2.4 0～20kHz输出的函数发生器 169

7.3宽带函数发生器 171

7.3.1实用的函数发生器 171

7.3.2定时电容充放电电路 173

7.3.3三角波变换为正弦波的折线近似法 175

7.3.4输出放大器与衰减器的设计 176

7.3.5电源的设计 177

7.3.6频率控制器（VCF）的调整 183

7.3.7高速比较器与限幅电路的调整 183

7.3.8正弦变换器与输出放大器的调整 183

7.3.9各部分工作波形 184

8.1.1 FM与PLL中的应用 187

8章 电压控制振荡电路设计 187

8.1概述 187

8.1.2控制RC定时振荡的阈值电压方式 188

8.1.3电压控制电容方式 190

8.2施密特反相器构成的简单VCO 191

8.2.1使用变容二极管的电路 191

8.2.2变容二极管的电容可变范围 192

8.2.3 50～100kHz的VCO电路 193

8.2.4利用CdS改变反馈电阻的方法 196

8.3高频科耳皮兹VCO电路 198

8.3.1扩大频率可变范围的措施 198

8.3.2 VCO的科耳皮兹振荡电路的工作原理 198

8.3.3 60～70MHz的VCO电路 200

8.3.4电路的调整与实际特性 203

8.4.1宽带特性与电流模发射极耦合的VCO电路 205

8.4晶体管多谐振荡器构成的宽带VCO电路 205

8.3.5电感线圈 205

8.4.2振荡频率的计算方法 206

8.4.3晶体管外围电路的常数 208

8.4.4恒流偏置电路与振荡电路的特性 208

8.5使用陶瓷振子的VCO电路 212

8.5.1陶瓷振子低Q值的利用 212

8.5.2陶瓷振子两端子间阻抗的变化情况 213

8.5.3频率可变范围的扩大 214

8.5.4串联谐振频率变化的VCO电路 216

8.5.5 CMOS反相器构成的陶瓷振子VCO电路 218

8.6使用晶体振子的VCO电路（VCXO） 220

8.6.1频率可变范围为1％的电路 220

8.6.2晶体振子特性之研究 221

8.6.3增设线圈时的阻抗特性 222

8.6.4晶体管的VCXO电路 223

8.6.5使用高速CMOS的VCXO电路 225

9章 PLL频率合成器设计 227

9.1 PLL构成的倍频振荡器 227

9.1.1 PLL构成的倍频器 227

9.1.2通过相位比较进行反馈的PLL基本工作方式 228

9.1.3通用PLL4046B的概况 228

9.1.4 1～99倍输入频率的电路 231

9.1.5输入耦合电容与VCO电路常数 231

9.1.6决定响应特性的环滤波器 232

9.1.7滤波器频率特性的验证 234

9.1.8 VCO特性与相位时钟的验证 235

9.1.9缩短响应时间的方法 237

9.2 4位BCD码设定的频率合成器 239

9.2.1分频器一体化的LSI 239

9.2.2 MC145163的功能 239

9.2.3步进1kHz频率的400～500kHz电路 241

9.2.4与基极调谐式反耦合VCO组合的电路 243

9.2.5设计的VCO电路的特性 244

9.2.6使用的优质电源 246

第10章数字频率合成器设计 248

10.1数字式波形发生电路 248

10.1.1数字方式的概念 248

10.1.2 高频振荡的问题 249

10.1.3 0～25kHz的波形发生电路 250

10.1.4振幅进行8位分割的情况 253

10.1.5 EPROM存取时间的影响 253

10.1.6验证波形的定时 254

10.1.7 D锁存器的定时效果 255

10.1. 8数字频率合成器的效果 256

10.2直接数字频率合成器 257

10.2.1直接数字频率合成器的概念 257

10.2.2步进频率的确定 258

10.2.3 500Hz～1.024MHz的DDS电路 260

10.2.4 16位高速加法器SM5833AF 261

10.2.5高速PROM与高速D/A转换器 263

10.2.6 DDS的工作情况 264

10.3单片DDS的应用 267

10.3.1 TC170C030HS的概况 267

10.3.2并行方式的使用 269

10.3.3 D/A转换器的位数 270

10.3.4 DDS的最高振荡频率fomax 271

10.3.5低通滤波器的必要性 272

10.3.6频率数据不是2N时产生的寄生振荡 273

10.3.7低频用DDS-LS1输出电路 274

10.3.8高频用途的DDS输出电路 275

10.3.9梯形电阻网络构成的DAC电路 277

10.3.10串行输入的使用方式 278

参考文献 280

电抗计算图 281