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1、第15-1讲-第5章-5.2.2 三点式振荡器的组成原则25.2.2 三点式振荡器的组成原则三点式振荡器的组成原则 主讲人：王春静主讲人：王春静山东师范大学山东师范大学 信息科学与工程学院信息科学与工程学院 反馈振荡电路的判断条件：反馈振荡电路的判断条件： 根据反馈振荡电路的基本原理和应当满足的起振、平衡和稳定起振、平衡和稳定三个条件， 判断一个反馈振荡电路能否正常工作，需要考虑以下几点： （1）可变增益放大器件(晶体管、 场效应管或集成电路)应该具有正具有正确的直流偏置电压确的直流偏置电压,开始时应工作在甲类状态甲类状态，便于起振便于起振。 （2）开始起振时, 环路增益幅值T(w0)=A(w
2、0)F(w0)应大于1。由于反馈网络通常由无源器件组成，反馈系数F(w0)小于1, 故A(w0)必须大于1。共共射组态放大电路射组态放大电路、共基组态放大电路共基组态放大电路都可以满足这一点。 注意，为了增大A(w0)，负载电阻不能太小。 （3）环路中应引入正反馈环路中应引入正反馈。 （4）选频网络应具有负斜率的相频特性选频网络应具有负斜率的相频特性。在振荡频率点附近振荡频率点附近, 可以认为放大器件本身的相频特性为常数放大器件本身的相频特性为常数, 而反馈网络反馈网络通常由变压器、 电阻分压器或电容分压器组成, 其相频特性也可视为常数相频特性也可视为常数, 所以相位稳定条件应该相位稳定条件应
3、该由选频网络实现由选频网络实现。 注意：LC并联回路阻抗的相频特性（采用并联回路阻抗的相频特性（采用LC并联回路两端的电压并联回路两端的电压或部分电压）或部分电压）和LC串联回路导纳的相频特性串联回路导纳的相频特性（采用（采用LC串联回路的电流）串联回路的电流）是负斜率负斜率； 而LC并联回路导纳的相频特性并联回路导纳的相频特性和LC串联回路阻抗的相频特串联回路阻抗的相频特性性是正斜率正斜率。 以上第（第（1）点根据直流通路图进行判断）点根据直流通路图进行判断, 其余其余3点根据交流通路图进点根据交流通路图进行判断行判断。55.2.5.2.2 2 三点式振荡器的组成原则三点式振荡器的组成原则
4、学习目标：学习目标：1. 了解三点式振荡器的优点。三点式振荡器的优点。2. 掌握三点式振荡器的组成原则三点式振荡器的组成原则。3. 掌握电感三点式电感三点式和电容三点式振荡器电容三点式振荡器的判断方法判断方法。6 在学习互感耦合式振荡器互感耦合式振荡器时不难发现，同名端同名端是实现正反馈的实现正反馈的关键关键。 在实际工作中实际工作中，为了避免同名端的麻烦避免同名端的麻烦，以及互感耦合不紧密互感耦合不紧密的缺点的缺点，采用采用了自耦形式的接法自耦形式的接法。 自耦形式的接法自耦形式的接法就是把把LC并联回路中的并联回路中的L或或C变为变为2个个，将有3个端点个端点。将这3个端点个端点与晶体管的
5、晶体管的3个电极个电极分别连接连接，便组成我们将要介绍的LC三点式振荡器三点式振荡器。 7 1. 晶体管三点式振荡器的组成原则 在图5.2.3所示的三点式振荡电三点式振荡电路中，当回路元件的电阻回路元件的电阻很小可以忽略不计忽略不计时，Z1、Z2和和Z3可以用纯电抗元件纯电抗元件X1、X2和和X3表示表示。 若令回路电流为 ，则电路的反馈系数电路的反馈系数为： .I图5.2.3 三点式振荡电路fU.-+0.U-）（5.2.1 jj12.1.20.XXIXIXUUFf8 ）（5.2.1 jj12.1.20.XXIXIXUUFf 由于放大器采用共射接法放大器采用共射接法（具有倒相作用倒相作用），A
6、=180；为了满满足相位平衡条件足相位平衡条件（引入正反馈正反馈），反馈系数反馈系数F必须有180的相移的相移。 欲使欲使F=180，由式(5.2.1)可知，电抗元件X1与与X2必须性质相同性质相同(同号同号)。图5.2.3 三点式振荡电路fU.-+0.U- 考虑到谐振时回路呈纯电阻性谐振时回路呈纯电阻性，总电抗为零总电抗为零，则有：213321- 0XXXXXX即： 此式表明，X3必须是与与X1、X2性质相反性质相反的电抗电抗元件元件。9 综上可知，与发射极相连的两电抗元件性质相同与发射极相连的两电抗元件性质相同，与基极相连的与基极相连的两电抗元件性质相反两电抗元件性质相反，简称“射同基反射
7、同基反”（或“射同余异射同余异”），这就是晶体管三点式振荡器晶体管三点式振荡器的基本组成原则基本组成原则。 根据晶体管三点式振荡器晶体管三点式振荡器的基本组成原则基本组成原则，可以得到两种两种重要的三点式振荡器三点式振荡器。在图5.2.3中，与发射极相连与发射极相连的X1与与X2同为电感同为电感，X3为为电容电容时，对应的振荡器称为电感三点式振荡器电感三点式振荡器（哈特菜振荡器），如图5.2.4(a)所示。图5.2.3 三点式振荡电路fU.-+0.U-图5.2.4（a） 电感三点式振荡器10 在图5.2.3中，与发射极相连与发射极相连的X1与与X2同为电容同为电容，X3为电感为电感时，对应的振
8、荡器称为电容三点式振荡器电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），如图5.2.4(b)所示。图5.2.3 三点式振荡电路fU.-+0.U-图5.2.4（b） 电容三点式振荡器 2.场效应管三点式振荡器的组成原则 若放大器件采用场效应管放大器件采用场效应管，根据两三极管电极的对应关系，可推知场效应管三点式振荡器的组成原则场效应管三点式振荡器的组成原则为“源同栅反源同栅反”（“源同栅源同栅异异”）。它也有电感三点式和电容三点式两种形式也有电感三点式和电容三点式两种形式。 3.集成运放三点式振荡器的组成原则 若放大器件采用集成运放放大器件采用集成运放，由图5.2.5可见集成运放的两个输入集成运放的两个输入端
9、和一个输出端端和一个输出端分别与振荡回路的三个端点相接与振荡回路的三个端点相接。鉴于集成集成运放的运放的同相输入端同相输入端接相同性质的电抗元件相同性质的电抗元件，反相输入端反相输入端接相反性质的电抗相反性质的电抗元件元件，可推知“同同反反同同反反”。图5.2.5 集成运放三点式振荡器12 在图5.2.5中，由于集成运放同相输入端接地集成运放同相输入端接地，可知有效输入端有效输入端为集成运放的反相输入端集成运放的反相输入端。由于L2上端接地上端接地，L2下端接反相输入端下端接反相输入端，因此可断定L2为反馈线圈反馈线圈。 假设在集成运放集成运放反相输入端的反相输入端的k点断开点断开，并引引入瞬时极性为正的入瞬时极性为正的信号信号，则集成运放集成运放输出端瞬时极性为负输出端瞬时极性为负，反馈线圈L2下端为正下端为正，即反反馈电压馈电压 为正为正。 可见，经过一个反馈环路后经过一个反馈环路后，引引入了正反馈入了正反馈，满足相位平衡条件满足相位平衡条件。因集成运放的同相端集成运放的同相端接有两个相同两个相同性质的电抗元件电感性质的电抗元件电感，由判据“同同同同”可知该电路为电感三点式振荡器该电路为电感三点式振荡器。图5.2.5 集成运放三点式振荡器fU.THE END