模擬集成電路系統(tǒng)第4章

1、第四章第四章 正正 弦弦 振振 蕩蕩 器器第六節(jié)第六節(jié) RC 振振 蕩蕩 器器第一節(jié)第一節(jié) 反反 饋饋 振振 蕩蕩 器器 的的 基基 本本 原原 理理第二節(jié)第二節(jié) 三三 點(diǎn)點(diǎn) 式式 L C 振振 蕩蕩 器器第三節(jié)第三節(jié) 石石 英英 晶晶 體體 振振 蕩蕩 器器第四節(jié)第四節(jié) 壓壓 控控 振振 蕩蕩 器器第五節(jié)第五節(jié) 集集 成成 電電 路路 振振 蕩蕩 器器概概 述述 以前學(xué)過的放大器都是在外界激勵(lì)信號(hào)的作用下，將以前學(xué)過的放大器都是在外界激勵(lì)信號(hào)的作用下，將信號(hào)能量轉(zhuǎn)換成交流能量。我們?cè)O(shè)想，如果從輸出反饋到信號(hào)能量轉(zhuǎn)換成交流能量。我們?cè)O(shè)想，如果從輸出反饋到輸入（正反饋）作為激勵(lì)信號(hào)，也能完成直流

2、能量轉(zhuǎn)換為輸入（正反饋）作為激勵(lì)信號(hào)，也能完成直流能量轉(zhuǎn)換為交流能量，這就是本章要講的振蕩器。交流能量，這就是本章要講的振蕩器。振蕩器分類：振蕩器分類：分為正弦振蕩器分為正弦振蕩器 和非正弦振蕩器和非正弦振蕩器一、按一、按振蕩波形振蕩波形分：分：分為高頻振蕩器分為高頻振蕩器 和低頻振蕩器和低頻振蕩器二、按二、按頻率頻率分：分：三、按三、按振蕩原理振蕩原理分：分：分為反饋型振蕩器和負(fù)阻型振器分為反饋型振蕩器和負(fù)阻型振器分為分為L(zhǎng)C振蕩器、振蕩器、RC振蕩器振蕩器和石英晶體振蕩器和石英晶體振蕩器四、按四、按選頻回路選頻回路分：分：對(duì)振蕩器性能的要求：對(duì)振蕩器性能的要求： 1振蕩頻率和頻率穩(wěn)定度高振

3、蕩頻率和頻率穩(wěn)定度高 2振蕩幅度和振蕩穩(wěn)定度高振蕩幅度和振蕩穩(wěn)定度高 3波形純度好波形純度好振蕩器的組成（三部分）：振蕩器的組成（三部分）： 1控制能量轉(zhuǎn)換的有源器件（放大器）控制能量轉(zhuǎn)換的有源器件（放大器） 2具有正反饋的選頻網(wǎng)路具有正反饋的選頻網(wǎng)路 3穩(wěn)幅的限幅電路（通常由有源器件本身完成）穩(wěn)幅的限幅電路（通常由有源器件本身完成）下面首先分析振蕩器的基本理論，然后據(jù)前述性能要求對(duì)下面首先分析振蕩器的基本理論，然后據(jù)前述性能要求對(duì)各種振蕩器進(jìn)行討論。各種振蕩器進(jìn)行討論。第一節(jié)第一節(jié) 反饋振蕩器的基本原理反饋振蕩器的基本原理一、振蕩的必要條件一、振蕩的必要條件一般情況下，反饋振蕩的框圖可一般情

4、況下，反饋振蕩的框圖可表示為：表示為：此即著名的此即著名的巴克豪森條件巴克豪森條件。將上式分解為幅值條件和相位條件：將上式分解為幅值條件和相位條件：1AB )2 , 1 , 0(2nnba表明補(bǔ)充能量等于消耗能量表明補(bǔ)充能量等于消耗能量表明正反饋表明正反饋因此因此正反饋是振蕩的必要條件正反饋是振蕩的必要條件。顯然顯然 當(dāng)當(dāng)ifiUUABU 即即10AB 產(chǎn)生自激振蕩產(chǎn)生自激振蕩反饋振蕩器方框圖反饋振蕩器方框圖幅值條件幅值條件相位條件相位條件下面以互感耦合下面以互感耦合LC振蕩器為例來具體討論：振蕩器為例來具體討論：如果不看反饋電路，如果不看反饋電路，它就是典型的調(diào)諧放它就是典型的調(diào)諧放大器。輸

5、入信號(hào)大器。輸入信號(hào)Ui經(jīng)經(jīng)過放大在過放大在LC兩端輸出兩端輸出Uo。當(dāng)諧振時(shí)。當(dāng)諧振時(shí)Uo與與Ui反相，經(jīng)過互感耦合反相，經(jīng)過互感耦合在次級(jí)得到反饋電壓在次級(jí)得到反饋電壓Uf。按圖示同名端，。按圖示同名端，Uf=Ui,形成了正反饋形成了正反饋環(huán)路，構(gòu)成了自激振環(huán)路，構(gòu)成了自激振蕩器。蕩器。圖圖4-3 互感耦合互感耦合LC振蕩器振蕩器振蕩建立過程的波形振蕩建立過程的波形二、振蕩器的起振過程和起振條件二、振蕩器的起振過程和起振條件起振過程：起振過程：起振之初，當(dāng)電源一閉合，電流呈階躍信號(hào)，起振之初，當(dāng)電源一閉合，電流呈階躍信號(hào)，它包含有各種頻率成分。通過它包含有各種頻率成分。通過LC回路的選頻作

6、用，只有回路的選頻作用，只有和回路諧振頻率相同的成分被放大，產(chǎn)生和回路諧振頻率相同的成分被放大，產(chǎn)生Uf，當(dāng)電壓回輸，當(dāng)電壓回輸?shù)捷斎?，再進(jìn)一步放大，如此下去便由小到大的振蕩起來。到輸入，再進(jìn)一步放大，如此下去便由小到大的振蕩起來。這個(gè)這個(gè)振蕩不斷增長(zhǎng)的過程振蕩不斷增長(zhǎng)的過程即是起振過程。即是起振過程。根據(jù)以上分析，可直接寫出振蕩器的根據(jù)以上分析，可直接寫出振蕩器的起振條件起振條件：iifUABUU即即AB1,1ABnba2表明補(bǔ)充能量表明補(bǔ)充能量消耗能量消耗能量表明是正反聵表明是正反聵分解后得：分解后得：三、三、平衡過程和平衡條件平衡過程和平衡條件起振之初是增幅振蕩，但這種增幅不會(huì)一直起振之

7、初是增幅振蕩，但這種增幅不會(huì)一直“增增”下去。下去。這主要是由于管子非線性和限幅作用，使這主要是由于管子非線性和限幅作用，使A隨隨Ui增長(zhǎng)而下增長(zhǎng)而下降，直到降，直到|AB|=1，進(jìn)入等幅狀態(tài)為止。，進(jìn)入等幅狀態(tài)為止。大信號(hào)情況下，振蕩器工作在丙類，按折線性分析法，有大信號(hào)情況下，振蕩器工作在丙類，按折線性分析法，有imicmcUGUGII)cos1 (111顯見顯見iU11(1)CmiIGGcosU其中其中稱平均跨導(dǎo)稱平均跨導(dǎo)()umLAG R()rbiUEarccosU)cos1 (1GGmLmiLCiCuRGURIUUA11三、平衡過程和平衡條件三、平衡過程和平衡條件當(dāng)下降到當(dāng)下降到AB

8、=1（平衡狀態(tài)）時(shí)，振蕩器滿足（平衡狀態(tài)）時(shí)，振蕩器滿足Ui=Uf，保持保持等幅振蕩。等幅振蕩。振蕩平衡的幅值條件和相位條件為：振蕩平衡的幅值條件和相位條件為： 應(yīng)該指出的是應(yīng)該指出的是|AB|=1A+B=2n (n=0,1,2)表明：補(bǔ)充的能量表明：補(bǔ)充的能量=消耗的能量消耗的能量表明：是正反饋表明：是正反饋Au起起Au平平四、振蕩器的穩(wěn)定條件四、振蕩器的穩(wěn)定條件 上述的平衡條件，只能說明能等幅振蕩，并不說明這種平上述的平衡條件，只能說明能等幅振蕩，并不說明這種平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。實(shí)際上，不穩(wěn)定因素總是存在的，如衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。實(shí)際上，不穩(wěn)定因素總是存在的，如Ec、T、RL、Gm、L、C的變化

9、破壞了平衡，最終導(dǎo)致的變化破壞了平衡，最終導(dǎo)致Uo、fo、A的變的變化。如果不穩(wěn)定因素去掉后，振蕩器仍能回到原來的平衡狀態(tài)化。如果不穩(wěn)定因素去掉后，振蕩器仍能回到原來的平衡狀態(tài)，則稱是穩(wěn)定的，否則稱非穩(wěn)定的。下面我們?cè)O(shè)法找出穩(wěn)定平，則稱是穩(wěn)定的，否則稱非穩(wěn)定的。下面我們?cè)O(shè)法找出穩(wěn)定平衡的振幅條件和相位條件。衡的振幅條件和相位條件。平衡時(shí)平衡時(shí) AB=1 或或 A=1/B ,B一般與一般與Ui 無關(guān)無關(guān)。所以。所以1/B為一條水平線，如圖：為一條水平線，如圖：變化相同同muLmuARGAGAu (Gm)UiQUiQ1/BUi Au關(guān)系曲線如圖所示關(guān)系曲線如圖所示交點(diǎn)在平衡點(diǎn)交點(diǎn)在平衡點(diǎn)Q11(1

10、)CmiIGGcosU我們考察一下，我們考察一下，A在在Q點(diǎn)附近變化的情況：點(diǎn)附近變化的情況：iufiUAUU若從若從Q點(diǎn)向右變點(diǎn)向右變?nèi)魪娜魪腝點(diǎn)向左變點(diǎn)向左變?cè)龇龇鶞p幅減幅iufiUAUUouiUAUfoUBUAu (Gm)UiQUiQ1/B1uAB1uAB1uAB, fiUU正反饋時(shí)所以我們稱所以我們稱Q點(diǎn)為穩(wěn)定平衡點(diǎn)，顯然要使點(diǎn)為穩(wěn)定平衡點(diǎn)，顯然要使Uo、Ui穩(wěn)定，必穩(wěn)定，必須在振蕩平衡點(diǎn)有阻止幅度變化的能力，即須在振蕩平衡點(diǎn)有阻止幅度變化的能力，即A（或（或Gm）的）的變化趨勢(shì)必須同變化趨勢(shì)必須同Ui相反。相反。BAimUG1BAiUA1此即振幅平衡的穩(wěn)定條件此即振幅平衡的穩(wěn)定條件

11、?；蚧颍ǘ┫辔环€(wěn)定條件（二）相位穩(wěn)定條件不穩(wěn)定因素也會(huì)破壞相位平衡條件，而相位的變化會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定因素也會(huì)破壞相位平衡條件，而相位的變化會(huì)導(dǎo)致f的變化，這是因?yàn)榈淖兓@是因?yàn)閐td當(dāng)當(dāng) ，U f超前超前Ui相當(dāng)于提前向相當(dāng)于提前向LC補(bǔ)償能量，使補(bǔ)償能量，使0 f要使振蕩器的相位得到穩(wěn)定，必須在要使振蕩器的相位得到穩(wěn)定，必須在f變化時(shí)，產(chǎn)生反方變化時(shí)，產(chǎn)生反方向的相位變化，以便補(bǔ)償原來的相位變化，所以向的相位變化，以便補(bǔ)償原來的相位變化，所以相位穩(wěn)相位穩(wěn)定條件是定條件是：0實(shí)際上，實(shí)際上，LC回路具有補(bǔ)償相位變化的作用，為了說明這回路具有補(bǔ)償相位變化的作用，為了說明這一點(diǎn)，看其一點(diǎn)，看其相頻

12、特性相頻特性:當(dāng)當(dāng) ， U f滯后滯后Ui相當(dāng)于滯后向相當(dāng)于滯后向LC補(bǔ)償能量，使補(bǔ)償能量，使0 f當(dāng)外界干擾引入當(dāng)外界干擾引入 （提前補(bǔ)償能量）（提前補(bǔ)償能量）回路引入相移回路引入相移 （滯后補(bǔ)償能量）（滯后補(bǔ)償能量）使使 f 不再增長(zhǎng)，當(dāng)外界干擾撤去不再增長(zhǎng)，當(dāng)外界干擾撤去 反之亦然。反之亦然。00fff由rr0由00fff由應(yīng)該指出：應(yīng)該指出：穩(wěn)定平衡不應(yīng)理解穩(wěn)定平衡不應(yīng)理解為在不穩(wěn)定因素影響下振幅、為在不穩(wěn)定因素影響下振幅、相位不變，而是一種振幅和相相位不變，而是一種振幅和相位上的動(dòng)態(tài)平衡。位上的動(dòng)態(tài)平衡。綜合以上分析，可得結(jié)論：綜合以上分析，可得結(jié)論： （1）影響振幅平衡的主要不）影

13、響振幅平衡的主要不 穩(wěn)定因素是電阻性的穩(wěn)定因素是電阻性的 （2）影響相位平衡的主要不）影響相位平衡的主要不 穩(wěn)定因素是電抗性的穩(wěn)定因素是電抗性的1長(zhǎng)期穩(wěn)定度長(zhǎng)期穩(wěn)定度：我們通常講的穩(wěn)定度是指短期穩(wěn)定度，它定義為我們通常講的穩(wěn)定度是指短期穩(wěn)定度，它定義為:niinffffnff120_0001lim（三）振蕩器的頻穩(wěn)度（三）振蕩器的頻穩(wěn)度頻率穩(wěn)定度是衡量振蕩器的重要指標(biāo)，根據(jù)測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短頻率穩(wěn)定度是衡量振蕩器的重要指標(biāo)，根據(jù)測(cè)試時(shí)間的長(zhǎng)短分為：分為：其中其中 第第i次測(cè)試時(shí)的絕對(duì)頻率偏差次測(cè)試時(shí)的絕對(duì)頻率偏差 絕對(duì)頻率偏差的平均值絕對(duì)頻率偏差的平均值0fffiiniinffnf10_01lim

14、用于天文臺(tái)或計(jì)量單位用于天文臺(tái)或計(jì)量單位用于評(píng)價(jià)通信測(cè)量設(shè)備用于評(píng)價(jià)通信測(cè)量設(shè)備用于衡量設(shè)備的瞬時(shí)穩(wěn)定度用于衡量設(shè)備的瞬時(shí)穩(wěn)定度2短期穩(wěn)定度短期穩(wěn)定度：3瞬間穩(wěn)定度瞬間穩(wěn)定度：提高穩(wěn)定度的措施，主要從兩方面著手：提高穩(wěn)定度的措施，主要從兩方面著手：減小外界因素的變化；減小外界因素的變化；提高電路本身抵抗外界因素影響的能力。提高電路本身抵抗外界因素影響的能力。1減小外界因素變化的影響：可采用穩(wěn)壓、溫補(bǔ)、恒溫、減小外界因素變化的影響：可采用穩(wěn)壓、溫補(bǔ)、恒溫、 屏蔽等方法。屏蔽等方法。2提高電路抵抗外界因素變化影響的能力：提高電路抵抗外界因素變化影響的能力： （1）提高電路的標(biāo)準(zhǔn)性）提高電路的標(biāo)準(zhǔn)性

15、 （2）選取合理的電路形式。）選取合理的電路形式。第二節(jié)第二節(jié) 三點(diǎn)式三點(diǎn)式LC振蕩器振蕩器 前述的前述的LC互感耦合振蕩器具有電路簡(jiǎn)單，易起振等特點(diǎn)互感耦合振蕩器具有電路簡(jiǎn)單，易起振等特點(diǎn)但其頻穩(wěn)度較低（和晶體管參數(shù)有關(guān)），振蕩頻率不高。目但其頻穩(wěn)度較低（和晶體管參數(shù)有關(guān)），振蕩頻率不高。目前分離電路中采用較多的是三點(diǎn)式前分離電路中采用較多的是三點(diǎn)式LC振蕩器。本節(jié)就典型的振蕩器。本節(jié)就典型的三點(diǎn)式振蕩器進(jìn)行分析和討論。三點(diǎn)式振蕩器進(jìn)行分析和討論。一、三點(diǎn)式電路的組成法則一、三點(diǎn)式電路的組成法則三點(diǎn)式振蕩器：指三點(diǎn)式振蕩器：指LC回路的三個(gè)端點(diǎn)分別接在晶體管三回路的三個(gè)端點(diǎn)分別接在晶體管三個(gè)

16、極而組成的振蕩器。個(gè)極而組成的振蕩器。IIbIc我們首先分析在滿足正反饋時(shí)，我們首先分析在滿足正反饋時(shí)，LC回路中三個(gè)電抗元件應(yīng)具有什回路中三個(gè)電抗元件應(yīng)具有什么性質(zhì)。么性質(zhì)。為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)：為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)：（1）晶體管的內(nèi)部附加相移忽略不計(jì)）晶體管的內(nèi)部附加相移忽略不計(jì)（2）諧振時(shí)，諧振電流）諧振時(shí)，諧振電流IIc、Ib（3）LC回路中的損耗可略回路中的損耗可略由圖可見由圖可見()beobeofbebccejX UX UUj XXX 三點(diǎn)式振蕩器的原理圖如圖：三點(diǎn)式振蕩器的原理圖如圖：諧振時(shí)諧振時(shí)Uo與與Ui反相，所以為了滿足正反饋反相，所以為了滿足正反饋Uo與與Uf也反相。則：也反相。

17、則：0beceXXbeceXX即與同性質(zhì)IIbIC在三點(diǎn)式電路中，在三點(diǎn)式電路中，LC回路中與發(fā)射極回路中與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件相連的兩個(gè)電抗元件 (Xbe、Xce)必須為同必須為同性質(zhì)；另一個(gè)電抗元件必須為異性質(zhì)。性質(zhì)；另一個(gè)電抗元件必須為異性質(zhì)。這是三點(diǎn)式電路的組成法則，有時(shí)也稱這是三點(diǎn)式電路的組成法則，有時(shí)也稱為三點(diǎn)式振蕩器的相位平衡法則。為三點(diǎn)式振蕩器的相位平衡法則。諧振時(shí)放大器的負(fù)載為純阻，即諧振時(shí)放大器的負(fù)載為純阻，即Xbe+Xce+Xbc=0或或Xbc=-(Xbe+Xce)即即Xbc與與Xbe、Xce的性質(zhì)相反。的性質(zhì)相反。當(dāng)當(dāng)Xbe、Xce為電容時(shí)，稱電容三點(diǎn)式振蕩器，為電

18、容時(shí)，稱電容三點(diǎn)式振蕩器，也稱科皮茲也稱科皮茲（Colpits）振蕩器）振蕩器；當(dāng)當(dāng)Xbe、Xce為電感時(shí)，稱電感三點(diǎn)式振蕩器，為電感時(shí)，稱電感三點(diǎn)式振蕩器，也稱哈特萊也稱哈特萊（Hartley）振蕩器。）振蕩器。二、電容三點(diǎn)式振蕩器二、電容三點(diǎn)式振蕩器各元件作用：各元件作用：L Lc c高頻扼線圈，通直隔交；高頻扼線圈，通直隔交；C CB B通交隔直。通交隔直。使交、直流不致相互短路。使交、直流不致相互短路。1 1交流通路（如圖）交流通路（如圖）由于滿足相位平衡準(zhǔn)則，只要再滿足由于滿足相位平衡準(zhǔn)則，只要再滿足振幅條件，即可正常工作。振幅條件，即可正常工作。2 2振蕩頻率和振蕩條件振蕩頻率和振

19、蕩條件振蕩器平衡狀態(tài)下，其可采用大信振蕩器平衡狀態(tài)下，其可采用大信 號(hào)等效電路，號(hào)等效電路， 如圖如圖電路如圖：電路如圖：LC2C1C2C1LGieGoeGmIb/GieGoeIIbIcEcRb1Rb2ReCBC2C1CeLLc其中，電流源其中，電流源iebmimGIGUG由圖列出回路方程由圖列出回路方程0)11(1101)11(01)11(21121122ICjCjLjICjICjICjICjGIGGGICjICjGcbcoebieoembie上式為線性齊次方程組，所以上式為線性齊次方程組，所以Ib、 Ic、 I不為不為0的充分必要條件的充分必要條件是系數(shù)行列式是系數(shù)行列式D=0，這就是待求

20、的特征方程式。，這就是待求的特征方程式。D=0，它的實(shí)，它的實(shí)部和虛部均為部和虛部均為0。oeiebmGGIG轉(zhuǎn)換成壓源轉(zhuǎn)換成壓源C2C1LGieGoeGmIb/GieGoeIIbIc令令D的虛部等于的虛部等于0，可求出振蕩頻率，可求出振蕩頻率212102111CCCCCLCCCGGLCoeie其中顯然，振蕩器工作時(shí)，顯然，振蕩器工作時(shí)，LC回路處于失諧狀態(tài)，但通?；芈诽幱谑еC狀態(tài)，但通常211CCGGLCoeieLC10令令D的實(shí)部等于的實(shí)部等于0，可得振幅平衡條件，可得振幅平衡條件2112CCGCCGGieoem由此可求出起振條件由此可求出起振條件21min12moeiemCCGGGGCC

21、(Gm)min起振所需的最小跨導(dǎo)。起振所需的最小跨導(dǎo)。211201)(1)(CCCjIICjIIUUBcbf根據(jù)等效電路根據(jù)等效電路,可求得可求得所以起振條件可改寫為所以起振條件可改寫為1moeieGGGBB一般說來一般說來, 有利起振有利起振,但這是有條件的，其條件是但這是有條件的，其條件是Gie對(duì)對(duì)LC回路的作用小到可忽略的程度，同時(shí)回路的作用小到可忽略的程度，同時(shí)r極小，此時(shí)極小，此時(shí) ; 如果如果Gie較大，則起振條件中的第二項(xiàng)不可較大，則起振條件中的第二項(xiàng)不可忽略，此時(shí)忽略，此時(shí) ，反而不易起振，那么最佳反饋系數(shù)應(yīng)為多，反而不易起振，那么最佳反饋系數(shù)應(yīng)為多少呢？少呢？B21moeCG

22、GCBC2C1LGieG0eGmIb/GieGoeIIbIcUfUo+-+2112()moepieCCGGGGCC令令 求得最佳反饋系數(shù)求得最佳反饋系數(shù)min()0md Gd B11()73oeoptieGBG在以上推導(dǎo)中，認(rèn)為在以上推導(dǎo)中，認(rèn)為 r=0 ，若考慮，若考慮r 0 ，則起振條件應(yīng)為，則起振條件應(yīng)為其中其中2pGGpp2121pCrCGLQLCpCC其中其中rGPGPLC1C2例例4-1 一Colpitts振蕩器，振蕩器，L=50us ，C1=200pF ，C2=1000pF，LC回路的回路的Q=80，在工作點(diǎn)的，在工作點(diǎn)的Gie=1ms，Goe=0.02ms，Gm=50ms，求振

23、蕩頻率，求振蕩頻率f和最小跨導(dǎo)和最小跨導(dǎo)(Gm)min.解：解：pFCCCCC167100020010002002121MHzLCf74. 11016710502121126當(dāng)當(dāng)Q時(shí)，時(shí)，Gp 0, 需考慮固有損耗需考慮固有損耗msLCQGp0228. 0105010167801161283. 010002001000212CCCpmsPGGpp033. 0)83. 0(0228. 02221min121000200()()(0.020.033)10.4652001000moepieCCGGGGmsCC 電感三點(diǎn)式振蕩器電路電感三點(diǎn)式振蕩器電路三、電感三點(diǎn)式振蕩器三、電感三點(diǎn)式振蕩器電路和交流

24、通路如圖電路和交流通路如圖交流通路交流通路L2L1振蕩頻率和振蕩條件振蕩頻率和振蕩條件 其分析方法與分析電容三點(diǎn)式相同其分析方法與分析電容三點(diǎn)式相同令特征方程令特征方程D的虛部為的虛部為0，得，得振蕩頻率振蕩頻率:021221211)2(1)()2(1 LCMLLCMLLGGMLLCoeie顯見，振蕩頻率顯見，振蕩頻率 略小于略小于 0，也處于略失諧狀態(tài)。，也處于略失諧狀態(tài)。令令D的實(shí)部為的實(shí)部為0，得，得起振條件起振條件：1221moeieLMLMGGGLMLMMLMLUUBf120反饋系數(shù)反饋系數(shù)因?yàn)橐驗(yàn)長(zhǎng)1 L2繞在同一骨架上，屬全耦合繞在同一骨架上，屬全耦合,即即K=1，21LLM 代

25、入上式代入上式1212121122211212)()(NNLLLLLLLLLLLLLLB為兼顧起振和波形，可取為兼顧起振和波形，可取N2=(0.1-0.5)N1四、兩種三點(diǎn)式振蕩器的比較四、兩種三點(diǎn)式振蕩器的比較電容三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式電感三點(diǎn)式電感三點(diǎn)式1、制作簡(jiǎn)單（、制作簡(jiǎn)單（L無抽頭）無抽頭） 波形好（因?yàn)殡娙轂V除高波形好（因?yàn)殡娙轂V除高 次諧波性能好）次諧波性能好）2、頻穩(wěn)度高、頻穩(wěn)度高3、振蕩頻率高，一般可達(dá)、振蕩頻率高，一般可達(dá) 幾百幾百M(fèi)Hz4、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)f不便不便用途：用于固定用途：用于固定f振蕩器振蕩器1、制作復(fù)雜（、制作復(fù)雜（L有抽頭）有抽頭） 波形較差（電感對(duì)高次諧波形較差（

26、電感對(duì)高次諧 波呈高阻，濾波性能差）波呈高阻，濾波性能差）2、頻穩(wěn)度稍低、頻穩(wěn)度稍低3、振蕩頻率不高，一般可達(dá)、振蕩頻率不高，一般可達(dá) 幾十幾十MHz4、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)f方便方便5、當(dāng)、當(dāng)f不太高時(shí)，較易起振不太高時(shí)，較易起振用途：用于可變用途：用于可變f振蕩器振蕩器 例例 在例圖所示振蕩器交流等效電路中，三個(gè)在例圖所示振蕩器交流等效電路中，三個(gè)LC并聯(lián)回路的并聯(lián)回路的諧振頻率分別是：諧振頻率分別是： 1111(2)fLC2221(2)fL C3331(2)fL C試問試問 1f2f3f、 、 滿足什么條件時(shí)該振蕩器能正常工作？滿足什么條件時(shí)該振蕩器能正常工作？ 解解：由圖可知，只要滿足三點(diǎn)式組成

27、法則，該振蕩器就能正常工作。 若組成電容三點(diǎn)式， 則在振蕩頻率 處， 1oscf11CL回路與 22CL回路應(yīng)呈現(xiàn)容性， 33CL回路應(yīng)呈現(xiàn)感性。所以應(yīng)滿足 1213oscffff或 2113oscffff若組成電感三點(diǎn)式，則在振蕩頻率 2oscf處， 11CL回路與 22CL回路應(yīng)呈現(xiàn)感性， 33CL回路應(yīng)呈現(xiàn)容性，所以應(yīng)滿足 1223oscffff2123oscffff或 五、改進(jìn)型電容三點(diǎn)式電路五、改進(jìn)型電容三點(diǎn)式電路 從以上比較可知，電容三點(diǎn)式比電感三點(diǎn)式性能好，但如何從以上比較可知，電容三點(diǎn)式比電感三點(diǎn)式性能好，但如何減小減小Cie、Coe對(duì)頻穩(wěn)度影響仍是需解決的問題，于是出現(xiàn)了對(duì)頻

28、穩(wěn)度影響仍是需解決的問題，于是出現(xiàn)了改進(jìn)電路：改進(jìn)電路：克拉潑克拉潑（clapp）振蕩器；）振蕩器；西勒西勒（seiler）振蕩器。振蕩器。在在colpitts電路基礎(chǔ)上在電路基礎(chǔ)上在L支路上串支路上串聯(lián)聯(lián)C3，滿足，滿足C3C1、C2，所以又稱，所以又稱為為串聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器。串聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器?；舅枷耄夯舅枷耄涸O(shè)法實(shí)現(xiàn)管、路分離，以甩掉設(shè)法實(shí)現(xiàn)管、路分離，以甩掉C Coeoe、C Cieie的影響。的影響。3332111111CCCCCCC所以其振蕩頻率所以其振蕩頻率3011LCLC 與與C1、C2無關(guān)。無關(guān)。1 1電路（如圖）：電路（如圖）：（一）克拉潑振蕩器（一）克拉潑振蕩器2 2起振條件起振條件：由交流通路可得由交流通路可得13313323213232CCCCCCCCCCCCCCpLQGp01QLCLQCCpGGpp21300231212112()moepieCCGGGGCC（一）克拉潑振蕩器（一）克拉潑振蕩器其交流通路如圖：其交流通路如圖：討論：討論：01min1,pmCGG一定時(shí) 過份提導(dǎo)致不起振這都是克拉潑存在的缺點(diǎn)，他只適于頻率不太高，頻率覆蓋系這都是克拉潑存在的缺點(diǎn)，他只適于頻率不太高，頻率覆蓋系數(shù)要求不高的場(chǎng)合。數(shù)要求不高的場(chǎng)合。30min2pmCGG過分