高頻電子線路陽昌漢版第4章正弦波振蕩器

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1、第4章正弦波振蕩器概述反饋型LC振蕩原理反饋型LC振蕩器振蕩器的頻率穩(wěn)定原理高穩(wěn)定度的LC振蕩器晶體振蕩電路RC正弦波振蕩器14.1概述一、振蕩器的功能在無輸入信號(hào)情況下，將電源的直流能量轉(zhuǎn)換成具有一定頻率、一定波形和一定振幅的交流信號(hào)能量輸出。二、振蕩器與放大器的區(qū)別振蕩器：不需外加激勵(lì)信號(hào)相同點(diǎn)：直流能量交流能量不同點(diǎn)：放大器：需外加的激勵(lì)信號(hào)2振蕩器正弦波非正弦波：反饋型振蕩器負(fù)阻型振蕩器LC振蕩器晶體振蕩器RC振蕩器三、振蕩器的分類產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波等負(fù)阻器件+振蕩回路（正反饋原理）3四、正弦波振蕩器的用途高頻加熱設(shè)備醫(yī)療儀器發(fā)射機(jī)(

2、載波頻率fc)接收機(jī)(本地振蕩頻率fL)數(shù)字系統(tǒng)：時(shí)鐘信號(hào)通信系統(tǒng)：測(cè)量?jī)x器：信號(hào)源高頻能源：五、主要技術(shù)指標(biāo)振蕩頻率、振蕩波形、振蕩幅度、頻率穩(wěn)定度44.2反饋型LC振蕩原理定義：從放大器的輸出信號(hào)中取出一部分反饋到輸入端作為輸入信號(hào)，無需外部提供激勵(lì)信號(hào)，能產(chǎn)生等幅正弦波輸出稱為反饋型振蕩器。一、反饋型正弦波振蕩器的組成正反饋網(wǎng)絡(luò)放大器（選頻網(wǎng)絡(luò)）5組成：放大器──是對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行放大；正反饋網(wǎng)絡(luò)──是將輸出回路中的能量取出一部分加到放大器的輸入端；選頻網(wǎng)絡(luò)──是獲得單一確定的振蕩頻率；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)──使振蕩的輸出穩(wěn)定。內(nèi)穩(wěn)幅外穩(wěn)幅利用放大器件的非線

3、性6二、振蕩的建立與起振條件放大器的電壓增益：反饋系數(shù)：這時(shí)調(diào)諧放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)成了自激振蕩器。環(huán)路增益調(diào)諧放大器反饋網(wǎng)絡(luò)－＋－＋－＋7起振條件：n=0,1,2…振幅起振條件相位起振條件增幅振蕩正反饋－＋－＋調(diào)諧放大器反饋網(wǎng)絡(luò)8三、振蕩的平衡條件剛起振時(shí)，起始偏壓為正偏置電路的偏置電壓為：IEUB+UE_+UBE_－＋－＋9UoOA振蕩特性反饋特性10n=0,1,2…振幅平衡條件相位平衡條件平衡條件：等幅振蕩丙類乙類甲乙類甲類???放大器進(jìn)入平衡的原因：（1）放大器固有的非線性特性（2）自給偏壓效應(yīng)從起振到平衡，放大器工作狀態(tài)的變化:11晶體管反

4、饋網(wǎng)絡(luò)LC選頻網(wǎng)絡(luò)平衡條件的另一種表示形式：振幅平衡條件:相位平衡條件:12四、振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件1)穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡2)振蕩器的穩(wěn)定平衡因某一外因的變化，振蕩的原平衡條件遭到破壞，振蕩器能在新的條件下建立新的平衡，當(dāng)外因去掉后，電路能自動(dòng)返回原平衡狀態(tài)。滿足這樣條件的平衡稱為穩(wěn)定平衡。133）振幅平衡的穩(wěn)定條件UoOAQ外因變化F1/FQ1AF>1（增幅振蕩）輸出增大Q1點(diǎn)達(dá)到新的平衡外因消失FAF<1（減幅振蕩）輸出減小回到原平衡狀態(tài)Q點(diǎn)1/F穩(wěn)定B點(diǎn)不穩(wěn)定：外因變化AF>1（增幅振蕩）輸出增大Q1點(diǎn)達(dá)到新的平衡F1/FQ1外因消失AF

5、<1（減幅振蕩）輸出減小回到Q點(diǎn)達(dá)到平衡FQ點(diǎn)穩(wěn)定：軟激勵(lì)硬激勵(lì)振幅的穩(wěn)定條件：（應(yīng)避免）14tui4）相位平衡的穩(wěn)定條件頻率隨相位變化的關(guān)系：頻率與相位的關(guān)系：（頻率的穩(wěn)定條件）信號(hào)周期信號(hào)頻率信號(hào)頻率信號(hào)周期15Oωωo0)(

6、響而受到破壞振幅穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件172)振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)計(jì)在軟激勵(lì)狀態(tài)4)判斷能否產(chǎn)生正弦振蕩的方法a)是否可能振蕩——首先看電路供電是否正確；二是看是否滿足相位平衡條件（正反饋）b)是否起振——看是否滿足振幅起振條件c)是否產(chǎn)生正弦波——看是否有正弦選頻網(wǎng)絡(luò)3)從振蕩到平衡是由晶體管非線性與自給反偏壓共同作用的結(jié)果，稱為內(nèi)穩(wěn)幅；需要外加穩(wěn)幅電路的稱為外穩(wěn)幅184.3反饋型LC振蕩器以LC諧振回路作選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋振蕩器稱為LC正弦波振蕩器LC振蕩器互感耦合電感三點(diǎn)式電容三點(diǎn)式19一、互感耦合LC振蕩器互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實(shí)

7、現(xiàn)正反饋的，耦合線圈同名端的正確位置的放置，選擇合適的耦合量M，使之滿足振幅起振條件很重要?；ジ旭詈险袷幤饔腥N形式：調(diào)基電路、調(diào)集電路和調(diào)射電路，這是根據(jù)振蕩回路是在集電極電路、基極電路和發(fā)射極電路來區(qū)分的。判斷相位平衡條件是否滿足的方法：通常采用瞬時(shí)極性法。20共基調(diào)集型bce高頻旁路電容1)判斷是否可能振蕩的基本準(zhǔn)則：是否是正反饋。正反饋系數(shù):振蕩頻率:2)是否能起振：取決于變壓器是否有足夠的耦合量M方法：瞬時(shí)極性法21共e調(diào)b型bce高頻旁路電容－共b調(diào)e型高頻旁路電容ebc－－互感耦合振蕩器在調(diào)整反饋(改變M)時(shí)，基本上不影響振蕩頻率。但由

8、于分布電容的存在，在頻率較高時(shí)，難于做出穩(wěn)定性高的變壓器。因此，它們的工作頻率不宜過高，一般應(yīng)用于中、短波波