正弦波振蕩器-2

高頻電子線路第三章正弦波振蕩器（一）反饋振蕩器第三章正弦波振蕩器3.1概述3.2反饋振蕩器的工作原理3.3LC正弦波振蕩電路3.4振蕩器的頻率穩(wěn)定性3.5晶體振蕩器

3.6集成電路振蕩器3.7壓控振蕩器3.9負阻振蕩器3.10振蕩器中的幾種現(xiàn)象3.8RC振蕩器本章重點與難點（一）本章重點

1.振蕩器的種類及應(yīng)用；

2.三點式振蕩器；

3.改進型電容三點式振蕩器，即克拉潑電路和西勒電路；

4.振蕩器的頻率穩(wěn)定問題；

5.壓電效應(yīng)，石英晶體諧振器；石英晶體振蕩器電路。（二）本章難點

克拉潑電路和西勒電路說明振蕩器是一種不需外加信號激勵而能自動將直流能量變換為周期性交變能量的裝置，廣泛的應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。本部分主要討論正弦波振蕩器的基本理論,分析各種正弦波振蕩器的震蕩與穩(wěn)頻原理;并對三點式振蕩器和晶體振蕩器的相位平衡條件判斷準則和具體電路做重點分析,介紹提高正弦波振蕩器頻率穩(wěn)定度的基本措施。要求：掌握振蕩器的起振條件和平衡條件，掌握三點式振蕩器的組成法則，能計算振蕩器的環(huán)路增益掌握晶體的電抗特性及晶體振蕩器的基本電路形式第一章緒論無線電發(fā)射機框圖及信號波形第一章緒論無線電接收機框圖及信號波形第三章正弦波振蕩器2、振蕩器構(gòu)成振蕩器正常工作，必須有以下四個部分放大器：至少有一個有放大作用的有源器件正反饋通路或負阻：必須有一個能夠補充元器件能量損耗的正反饋通路或負阻器件，以保證有穩(wěn)定的振蕩頻率決定元件或回路：振蕩器必須有頻率決定元件或回路，如電阻、電容、電感、和晶體，以及它們構(gòu)成的選頻回路、相移網(wǎng)絡(luò)、或延時網(wǎng)絡(luò)電源：為振蕩器提供能源

實際的放大器都有非線性限幅作用，使得振蕩幅度不會無限大。也可外加具有自動調(diào)節(jié)振蕩強度的非線性元件，以保證獲得需要的輸出波形3、振蕩器應(yīng)用通信系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用混頻器的本振信號調(diào)制的載波信號，解調(diào)的本地載波信號時鐘、定時電路，電子測量設(shè)備的基準信號工業(yè)生產(chǎn)部門廣泛應(yīng)用的高頻電加熱設(shè)備微波爐，電療設(shè)備3.2.1反饋振蕩器原理

放大器

A（s）

反饋網(wǎng)絡(luò)

F（s）Σ3.2反饋型自激振蕩器的工作原理

放大器

A（s）

反饋網(wǎng)絡(luò)

F（s）Σ二正弦波反饋振蕩器的電路組成

電源

有源器件

選頻網(wǎng)絡(luò)

反饋網(wǎng)絡(luò)3.2.1振蕩條件的分析

晶體管

反饋網(wǎng)絡(luò)

LC選頻網(wǎng)絡(luò)uiic1uc1uf三振蕩電路分析實例VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)+ui-ic-uo++uf-ibuiuoA1/F可見起振初期是一個增幅的振蕩過程

當環(huán)路增益下降到1時，振幅的增長過程將停止，振蕩器達到平衡狀態(tài)，即進入等幅振蕩狀態(tài)。

二振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件UiO|T(ωo)|

A1UiA?

在平衡點Ui=UiA附近，當不穩(wěn)定因素使ui的振幅Ui增大時，環(huán)路增益減小，使反饋電壓振幅Uf減小，從而阻止Ui增大；反之，當不穩(wěn)定因素使ui的振幅Ui減小時，環(huán)路增益增大，使反饋電壓振幅Uf增大，從而阻止Ui減小。

如果環(huán)路增益特性存在著兩個平衡點A和B，其中，A點是穩(wěn)定的，而B是不穩(wěn)定點，如右圖所示。二振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件|T(ωo)|BAUiUiAUiB1

若某種原因使Ui大于UiB，則|T(ωo)|隨之增大，勢必使Ui進一步增大，從而更偏離平衡點B，最后到達平衡點A；

反之，若某種原因使Ui小于UiB，則|T(ωo)|隨之減小，從而進一步加速Ui減小，直到停止振蕩。

通過上述討論可見，要使平衡點穩(wěn)定，|T(ωo)|必須在UiA附近具有負斜率變化

tuiOωωo22反饋振蕩器振蕩的三大條件起振條件平衡條件穩(wěn)定條件分析的角度從：正反饋（或負阻）適時補充能量；選頻回路（移相網(wǎng)絡(luò)）使得特定頻率才能得以放大和正反饋；非線性器件使得幅度受限，最終到達平衡；負斜率環(huán)路增益（對輸入幅度）和負斜率相頻特性保證幅度和頻率的穩(wěn)定性回答了：振蕩是如何產(chǎn)生的？又是如何平衡的？平衡是否是穩(wěn)定的？23分析反饋振蕩器的要點如何保證一個振蕩電路是合理的包含一個合適偏置的可變增益放大器閉合回路是正反饋有選頻回路（或移相網(wǎng)絡(luò)）環(huán)路增益T的相頻特性為負斜率如何計算振蕩頻率按照小信號放大器等效電路分析方法，計算環(huán)路增益T(j)，確認滿足起振條件T>1按照相位平衡條件計算振蕩頻率工程計算，以選頻回路的中心頻率0作為振蕩器的振蕩頻率OSC根據(jù)反饋電路不同，LC反饋振蕩器分為互感耦合振蕩器和三點式振蕩器兩種為了判斷是否符合正反饋條件，不同組態(tài)電路的判斷法則：提醒注意：以晶體管為例，由于其交流地不同，可分為共基和共發(fā)兩種組態(tài)。共發(fā)電路輸出電壓與輸入電壓反相，而共基同相。共基電路，從集電極引回到發(fā)射極的反饋本身就是正反饋；而共發(fā)電路，從集電極引回到基極的反饋是負反饋，為了滿足正反饋，反饋電壓的極性要改變。253.3LC正弦波振蕩電路(LCOscillatorCirCuits)一、構(gòu)成LC振蕩器的基本原則二、電容反饋三點式振蕩器三、電感三點式振蕩器四、兩種改進型的電容反饋振蕩器263.3.1互感耦合LC振蕩電路為了保證正反饋，互感耦合線圈的同名端必須正確共基同極性共發(fā)反極性例1：畫出互感反饋振蕩器的高頻等效電路。要使電路能夠產(chǎn)生振蕩，請注明互感線圈同名端的位置27旁路電容短路共發(fā)放大器是反向放大器，因此從輸出端（