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1、第六章 正弦波振荡器本讲稿第一页，共五十八页与谐振放大器的区别：与谐振放大器的区别：谐振放大器：对外加的激励信号进行不失真的放大。谐振放大器：对外加的激励信号进行不失真的放大。振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、波形和幅度的交流信号。波形和幅度的交流信号。1.1.振荡器振荡器 定义：在没有激励信号的情况下，能自动的将直流电源能定义：在没有激励信号的情况下，能自动的将直流电源能量转换为周期性交流信号输出的电子电路。量转换为周期性交流信号输出的电子电路。6.1 6.1 概述概述本讲稿第二页，共五十八页高高频频电电路路高功放高功
2、放在发射端负责在发射端负责生成载波生成载波（即用来承载有用信息的高频正弦波）（即用来承载有用信息的高频正弦波）在接收端负责生在接收端负责生成本振信号成本振信号（用于混频）（用于混频）本讲稿第三页，共五十八页2.2.振荡器的分类振荡器的分类 本章主要介绍本章主要介绍反馈型RC、LCLC振荡器和石英晶体振荡器的工振荡器和石英晶体振荡器的工作原理。作原理。本讲稿第四页，共五十八页由于大多数振荡器都是利用由于大多数振荡器都是利用由于大多数振荡器都是利用由于大多数振荡器都是利用LCLC回路来产生振荡的，因此应回路来产生振荡的，因此应回路来产生振荡的，因此应回路来产生振荡的，因此应首先研究首先研究首先研究
3、首先研究LCLC回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工作原理回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工作原理回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工作原理回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工作原理的预备知识。的预备知识。的预备知识。的预备知识。图图图图 6.2.1 6.2.1 LCRLCR自由振荡电路自由振荡电路自由振荡电路自由振荡电路 所谓所谓“谐振谐振”，就能量关系而言，就能量关系而言，是指：是指：回路中储存的能量回路中储存的能量是不变的，只是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以动势只提供回路电阻所消耗的能量，
4、以维持回路的等幅振荡。维持回路的等幅振荡。6.2 LCR回路中的瞬变本讲稿第五页，共五十八页1）一套振荡回路一套振荡回路，包含两个（或两个以上）储能元件。在这两个元件中，包含两个（或两个以上）储能元件。在这两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行，当一个释放能量时，另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行，其频率决定于元件的数值。其频率决定于元件的数值。2）一个能量来源一个能量来源，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。在晶体管，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。在晶体管振荡器中，这个能源就是直流电源。振荡器中，这个能源就是直流电源。3）一个控制设备一个控
5、制设备，可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失，可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失，以维持等幅振荡。这是由有源器件和正反馈电路完成的。以维持等幅振荡。这是由有源器件和正反馈电路完成的。构成振荡器，需有三个条件：构成振荡器，需有三个条件：本讲稿第六页，共五十八页利用正反馈方法来获得等幅的正弦振荡利用正反馈方法来获得等幅的正弦振荡,这就是反馈振荡器的这就是反馈振荡器的基本原理。基本原理。反馈振荡器是由反馈振荡器是由主网络主网络和和反馈网络反馈网络组成的一个闭合组成的一个闭合环路。环路。其其主网络一般由放大器和选频网络组成主网络一般由放大器和选频网络组成,反馈网络一反馈网络一般由无源
6、器件组成般由无源器件组成。6.4由正反馈的观点来决定振荡条件由正反馈的观点来决定振荡条件本讲稿第七页，共五十八页放大器放大器a.晶体三极管晶体三极管b.场效应管场效应管c.差分放大器差分放大器d.运算放大器运算放大器选频网络选频网络a.LC并联谐振回路并联谐振回路b.RC选频网络选频网络c.晶体滤波器等晶体滤波器等反馈网络反馈网络a.电容分压电容分压b.电感分压电感分压c.变压器耦合变压器耦合d.电阻分压电阻分压振荡器组成：振荡器组成：本讲稿第八页，共五十八页#振振荡荡电电路路是是单单口口网网络络，无无须须输输入入信信号号就就能能起起振振，起起振振的的信信号号源源来来自自何何处？处？接通电源瞬
7、间引起的电压、电流突变，电路器件内部噪声等。接通电源瞬间引起的电压、电流突变，电路器件内部噪声等。初初始始信信号号中中，满满足足相相位位平平衡衡条条件件的的某某一一频频率率 0的的信信号号应应该该被被保保留，成为等幅振荡输出信号。留，成为等幅振荡输出信号。（从无到有）（从无到有）然然而而，一一般般初初始始信信号号很很微微弱弱，很很容容易易被被干干扰扰信信号号淹淹没没，不不能能形形成成一定幅度的输出信号。因此，起振阶段要求一定幅度的输出信号。因此，起振阶段要求（由弱到强）（由弱到强）起振条件起振条件本讲稿第十页，共五十八页 当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加。当输出信号幅值增加到
8、一定程度时，就要限制它继续增加。稳稳幅幅的的作作用用就就是是，当当输输出出信信号号幅幅值值增增加加到到一一定定程程度度时时，使使振振幅幅平平衡衡条件条件从从 AF1 到到AF=1。（由增到稳）（由增到稳）本讲稿第十一页，共五十八页当反馈信号等于放大器的输入信号时，振荡电路的输出电压不再当反馈信号等于放大器的输入信号时，振荡电路的输出电压不再发生变化，电路达到发生变化，电路达到平衡状态平衡状态。振荡的平衡条件包括振幅平衡条件和相位平衡条件振荡的平衡条件包括振幅平衡条件和相位平衡条件本讲稿第十二页，共五十八页用电路参数表示用电路参数表示:其中其中:本讲稿第十三页，共五十八页 以上分析了保证振荡器由
9、弱到强地建立起振荡的起振以上分析了保证振荡器由弱到强地建立起振荡的起振条件；保证振荡器进入平衡状态、产生等幅振荡的条件；保证振荡器进入平衡状态、产生等幅振荡的平衡条平衡条件件。实际上，平衡状态下的振荡器仍然受到外界因素变实际上，平衡状态下的振荡器仍然受到外界因素变化的影响而可能引起幅度和频率不稳。因此，还应该分化的影响而可能引起幅度和频率不稳。因此，还应该分析保证振荡器的平衡状态不因外界因素变化而受到破坏析保证振荡器的平衡状态不因外界因素变化而受到破坏的的稳定条件稳定条件。稳定条件也分为稳定条件也分为振幅稳定振幅稳定与与相位稳定相位稳定两种。以下分两种。以下分别讨论。别讨论。2、振荡器平衡状态
10、和稳定条件、振荡器平衡状态和稳定条件本讲稿第十四页，共五十八页1 1）振幅平衡的稳定条件）振幅平衡的稳定条件 要保证外界因素变化时振幅相对稳定，就是要：当振幅变化时，要保证外界因素变化时振幅相对稳定，就是要：当振幅变化时，AF的大小朝反方向变化。的大小朝反方向变化。图图图图 6.5.2 6.5.2 软自激的振荡特性软自激的振荡特性软自激的振荡特性软自激的振荡特性图图图图 6.5.3 6.5.3 硬自激的振荡特性硬自激的振荡特性硬自激的振荡特性硬自激的振荡特性本讲稿第十五页，共五十八页2 2）相位平衡的稳定条件）相位平衡的稳定条件 相位稳定条件是指相位平衡条件遭到破坏时，相位平衡能重新建立，且相
11、位稳定条件是指相位平衡条件遭到破坏时，相位平衡能重新建立，且仍能保持相对稳定的振荡频率。仍能保持相对稳定的振荡频率。相位平衡点上相位平衡点上 与与 同相同相本讲稿第十六页，共五十八页 由此可得相位稳定条件为由此可得相位稳定条件为 则相位稳定条件为则相位稳定条件为 保证相位的稳定必须有一个保证相位的稳定必须有一个相频特性斜率相频特性斜率为为负负的网络。的网络。而而本讲稿第十七页，共五十八页6.6.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器6.6.2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器 (哈特莱振荡器哈特莱振荡器)6.6.3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器考毕兹振荡器)6.6
12、.4 LC三端式振荡器相位平衡条件三端式振荡器相位平衡条件的判断准则的判断准则 6.6 反馈型反馈型LC振荡器线路振荡器线路本讲稿第十八页，共五十八页 放大器与振荡器本质上都是将直流电能转化为交放大器与振荡器本质上都是将直流电能转化为交流电能，流电能，不同之处在于不同之处在于：放大器需要外加控制信号而：放大器需要外加控制信号而振荡器不需要。因此，如果将放大器的输出正反回输振荡器不需要。因此，如果将放大器的输出正反回输入端，以提供控制能量转换的信号，就可能形成振荡入端，以提供控制能量转换的信号，就可能形成振荡器。器。如如果果由由LCLC谐谐振振回回路路通通过过互互感感耦耦合合将将输输出出信信号号
13、送送回回输入回路，所形成的是输入回路，所形成的是互感耦合振荡器互感耦合振荡器。由由互互感感耦耦合合同同名名端端定定义义可可判判知知，反反馈馈网网络络形形成成正正反反馈馈，满满足足相相位位平平衡衡条条件件。如如果果再再满满足足起起振振条条件件，就就符符合合基基本本原原理理。射基射基(集集)同名同名1、互感耦合振荡器、互感耦合振荡器本讲稿第十九页，共五十八页三极管，三极管，LCLC谐振回路谐振回路变压器变压器本讲稿第二十页，共五十八页本讲稿第二十一页，共五十八页 如果正反馈网络由如果正反馈网络由LCLC谐振回路中的谐振回路中的电感分压电路电感分压电路将输出信号将输出信号送回输入回路，所形成的是电感
14、反馈式三端振荡器。送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。图图图图 6.6.2 6.6.2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器(+)(-)(+)(+)2、电感反馈式三端振荡器、电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器哈特莱振荡器)本讲稿第二十二页，共五十八页L1L2C电路的特点电路的特点:4容易起振容易起振变电容而不影响变电容而不影响F。4调整频率方便调整频率方便4振荡波形不够好振荡波形不够好高次谐波反馈较强，波高次谐波反馈较强，波形失真较大。形失真较大。4不适于很高频率工作不适于很高频率工作分布电容和极间电容并联于分布电容和极间电容并联于L1与与
15、L2两端，两端，F随频率变化而改变。随频率变化而改变。L1L2CEnd本讲稿第二十三页，共五十八页图图图图 6.6.3 6.6.3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器(+)(-)(+)(+)如果正反馈网络由如果正反馈网络由LCLC谐振回路中的谐振回路中的电容分压电路电容分压电路将输出信将输出信号送回输入回路，所形成的是电容反馈式三端振荡器。号送回输入回路，所形成的是电容反馈式三端振荡器。3、电容反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器考毕兹振荡器)本讲稿第二十四页，共五十八页C1C2LC1C2L电路的特点电路的特点:变电容影响变电容影响
16、F，变电感不便。，变电感不便。4调整频率不太方便调整频率不太方便4输出波形较好输出波形较好高次谐波反馈较弱，波形高次谐波反馈较弱，波形接近正弦波。接近正弦波。4频率稳定度较好频率稳定度较好分布电容和极间电容并联于分布电容和极间电容并联于C1与与C2两端，被较大两端，被较大C1与与C2 吸收。吸收。4适用于较高的工作频率适用于较高的工作频率甚至可只利用器件的输入电容甚至可只利用器件的输入电容和输出电容做回路电容。和输出电容做回路电容。本讲稿第二十五页，共五十八页电容三点式与电感三点式振荡器比较电容三点式与电感三点式振荡器比较n电容三点式振荡器输出波形好，工作频电容三点式振荡器输出波形好，工作频率
17、比较高率比较高 缺点是调整困难，起振困难缺点是调整困难，起振困难n电感三点式振荡器起振容易，调整方便电感三点式振荡器起振容易，调整方便 缺点是输出波形不好缺点是输出波形不好本讲稿第二十六页，共五十八页射同基（集）反射同基（集）反6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则三端式振荡器相位平衡条件的判断准则本讲稿第二十七页，共五十八页 在三点式电路中在三点式电路中,回路中与发射极相连回路中与发射极相连接的两个电抗元件必须为同性质接的两个电抗元件必须为同性质,另外一个电抗另外一个电抗元件必须为异性质。元件必须为异性质。这就是三点式电路组成的这就是三点式电路组成的相位判据相位判据,或称为或称为
18、三点式电路的组成法则。三点式电路的组成法则。与发射极相连接的两个电抗元件同为电容与发射极相连接的两个电抗元件同为电容时的三点式电路时的三点式电路,称为称为电容三点式电路电容三点式电路,也称也称为考毕兹为考毕兹(Colpitts)(Colpitts)电路。电路。与发射极相连接的两个电抗元件同为电感与发射极相连接的两个电抗元件同为电感时的三点式电路时的三点式电路,称为称为电感三点式电路电感三点式电路,也称也称为哈特莱为哈特莱(Hartley)(Hartley)电路。电路。本讲稿第二十八页，共五十八页举例举例:振振荡荡器器的的振振荡荡频频率率应应低低于于L1和和C1支支路路的的串串联联谐谐振振频频率
19、率，此此时时，该该支支路路呈容性，整个回路满足电容三端的相位条件。呈容性，整个回路满足电容三端的相位条件。振荡器的振荡频率振荡器的振荡频率本讲稿第二十九页，共五十八页 评价振荡器频率的主要指标有两个，即：评价振荡器频率的主要指标有两个，即：准确度与稳定准确度与稳定度度。振荡器实际工作频率。振荡器实际工作频率f与标称频率与标称频率 f 0之间的偏差，称为之间的偏差，称为振荡频率准确度。振荡频率准确度。通通常常分分为为绝绝对对频频率率准准确确度度与与相相对对频频率率准准确确度度两两种种，其其表表达达式式为为 振振荡荡器器的的频频率率稳稳定定度度是是指指在在一一定定时时间间间间隔隔内内，频频率率准准
20、确确度度的的变化。变化。6.7 振荡器的频率稳定问题振荡器的频率稳定问题本讲稿第三十页，共五十八页根据所指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为长期频率根据所指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。影响振荡频率的有如下三种因素：影响振荡频率的有如下三种因素：）振荡回路参数）振荡回路参数与与;）回路电阻）回路电阻；（）；（）有源器件的参数。）有源器件的参数。本讲稿第三十一页，共五十八页6.8.1 并联谐振型晶体振荡器并联谐振型晶体振荡器6.8.2 串联谐振型晶体振荡器串联谐振型晶体振荡器6.8.3 泛音晶体振
21、荡器泛音晶体振荡器6.8 石英晶体振荡器石英晶体振荡器本讲稿第三十二页，共五十八页一般一般LC振荡器的频率稳定度振荡器的频率稳定度f/f0只能达到只能达到10-3 10-5。若要求频。若要求频率稳定度超过率稳定度超过10-5，需用石英晶体振荡器。，需用石英晶体振荡器。）石英晶体的物理和化学性能都十分稳定；）石英晶体的物理和化学性能都十分稳定；）晶体的）晶体的值可高达数百万数量级；值可高达数百万数量级；）在串、并联谐振频率之间很狭窄的工作频带内，具有极陡峭的电）在串、并联谐振频率之间很狭窄的工作频带内，具有极陡峭的电抗特性曲线，因而对频率变化具有极抗特性曲线，因而对频率变化具有极灵敏的补偿能力。
22、灵敏的补偿能力。1.石英晶体滤波器的特点石英晶体滤波器的特点 因因此此，用用石石英英晶晶体体作作为为振振荡荡回回路路元元件件，就就能能使使振振荡荡器器的的频频率率稳稳定定度大大提高度大大提高。本讲稿第三十三页，共五十八页2.石英晶体滤波器的应用石英晶体滤波器的应用4作电感用作电感用4工作于串联谐振状态工作于串联谐振状态 O 容性容性 容性容性 感感性性 因此，振荡电路可分为两类：一类是作为等效因此，振荡电路可分为两类：一类是作为等效电感元件电感元件，称，称为为并联谐振型晶体振荡器并联谐振型晶体振荡器；另一类是作为；另一类是作为串联谐振元件串联谐振元件，称为，称为串联谐振型晶体振荡器串联谐振型晶
23、体振荡器。C0(a)(b)Cq Lq rq 本讲稿第三十四页，共五十八页 这类晶体振荡器的振荡原理和一般反馈式这类晶体振荡器的振荡原理和一般反馈式LC振荡器相振荡器相同，只是把晶体置于反馈网络的振荡回路之中，同，只是把晶体置于反馈网络的振荡回路之中，作为一个感作为一个感性元件性元件，并与其他回路元件一起按照三端电路的基本准则组，并与其他回路元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。根据这种原理，在理论上可以构成三种类型成三端振荡器。根据这种原理，在理论上可以构成三种类型基本电路。基本电路。图图图图 6.8.1 6.8.1 并联谐振型晶体振荡器的并联谐振型晶体振荡器的并联谐振型晶体振荡器的并
24、联谐振型晶体振荡器的两种基本形式两种基本形式两种基本形式两种基本形式6.8.1 并联谐振型晶体振荡器并联谐振型晶体振荡器本讲稿第三十五页，共五十八页图图图图 6.8.2 6.8.2 并联谐振型晶体型振荡器电路并联谐振型晶体型振荡器电路并联谐振型晶体型振荡器电路并联谐振型晶体型振荡器电路本讲稿第三十六页，共五十八页图图图图 7.8.3 7.8.3 并联谐振型晶体并联谐振型晶体并联谐振型晶体并联谐振型晶体b be e型振荡器电路型振荡器电路型振荡器电路型振荡器电路本讲稿第三十七页，共五十八页图图图图 6.8.4 6.8.4 串联谐振型正弦波晶体振荡器电路串联谐振型正弦波晶体振荡器电路串联谐振型正弦
25、波晶体振荡器电路串联谐振型正弦波晶体振荡器电路6.8.2 串联谐振型晶体振荡器串联谐振型晶体振荡器反馈信号只有经过晶振电路，才能到达基极和发射极反馈信号只有经过晶振电路，才能到达基极和发射极本讲稿第三十八页，共五十八页石英晶体的基频越高，晶片的厚度越薄。频率太高时，晶片的厚度太石英晶体的基频越高，晶片的厚度越薄。频率太高时，晶片的厚度太薄，加工困难，且易振碎。因此在要求更高频率工作时，可以在晶体振荡薄，加工困难，且易振碎。因此在要求更高频率工作时，可以在晶体振荡器后面加器后面加倍频器倍频器。另一个办法就是令晶体工作于它的泛音频率上，构成。另一个办法就是令晶体工作于它的泛音频率上，构成泛音晶体振
26、荡器泛音晶体振荡器。所谓泛音，是指石英片振动的机械谐波所谓泛音，是指石英片振动的机械谐波。它与电气谐波的主要区别。它与电气谐波的主要区别是：电气谐波与基波是整数倍关系，且谐波与基波同时并存；泛音则与基是：电气谐波与基波是整数倍关系，且谐波与基波同时并存；泛音则与基频不成整数倍关系，只是在基频频不成整数倍关系，只是在基频奇数倍附近奇数倍附近，且两者不能同时存在。，且两者不能同时存在。由于晶体片实际上是一个具有分布参数的三维系统，它的固有频率从由于晶体片实际上是一个具有分布参数的三维系统，它的固有频率从理论上来说有无限多个。理论上来说有无限多个。6.8.3 泛音晶体振荡泛音晶体振荡本讲稿第三十九页
27、，共五十八页图图图图 6.8.5 6.8.5 泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器交流等效电路交流等效电路交流等效电路交流等效电路 若若泛泛音音晶晶体体的的标标称称泛泛音音次次数数为为5，相相应应的的标标称称频频率率为为5MHz，则则LC谐谐振振回回路路应应调调谐谐在在35次次泛泛音音频频率率之之间间，如如3.5MHz。在在5MHz,LC谐谐振振回路呈容性，满足相位平衡条件。回路呈容性，满足相位平衡条件。而而对对于于基基频频和和3次次泛泛音音频频率率来来说说，回回路路呈呈感感性性，振振荡荡器器不不满满足足相相位位平平衡衡条条件件，不不能能产产生生振振荡荡。而而对对于于7次次
28、及及其其以以上上的的泛泛音音频频率率，回回路路呈呈容容性性，但但其其电电容容量量过过大大，负负载载阻阻抗抗过过小小，以以致致电电压压增增益益下下降降太太多多，不能起振。不能起振。本讲稿第四十页，共五十八页The end本讲稿第四十一页，共五十八页 负阻振荡器是把一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振负阻振荡器是把一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振负阻振荡器是把一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振负阻振荡器是把一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振回路相接，以产生等幅振荡。回路相接，以产生等幅振荡。回路相接，以产生等幅振荡。回路相接，以产生等幅振荡。图图图图 6.9.1 6.9.1 正、负电阻的概
29、念正、负电阻的概念正、负电阻的概念正、负电阻的概念 上的电位降方向与电流方向上的电位降方向与电流方向上的电位降方向与电流方向上的电位降方向与电流方向相同，呈正电阻性相同，呈正电阻性相同，呈正电阻性相同，呈正电阻性,故此电阻相当于故此电阻相当于故此电阻相当于故此电阻相当于电动机作用，它从外界电源吸收功电动机作用，它从外界电源吸收功电动机作用，它从外界电源吸收功电动机作用，它从外界电源吸收功率。若率。若率。若率。若上的电位升方向与电流方上的电位升方向与电流方上的电位升方向与电流方上的电位升方向与电流方向相同，呈负电阻性，故此负电阻向相同，呈负电阻性，故此负电阻向相同，呈负电阻性，故此负电阻向相同，
30、呈负电阻性，故此负电阻相当于发电机作用，它不但不消耗相当于发电机作用，它不但不消耗相当于发电机作用，它不但不消耗相当于发电机作用，它不但不消耗功率，反而向外界输出功率。功率，反而向外界输出功率。功率，反而向外界输出功率。功率，反而向外界输出功率。注意，以上针对注意，以上针对注意，以上针对注意，以上针对交流电阻交流电阻交流电阻交流电阻。7.9 负阻振荡器负阻振荡器本讲稿第四十二页，共五十八页 具有负阻的器件有两大类：具有负阻的器件有两大类：具有负阻的器件有两大类：具有负阻的器件有两大类：电压控制型负阻电压控制型负阻电压控制型负阻电压控制型负阻和和和和电流控制电流控制电流控制电流控制型负阻型负阻型
31、负阻型负阻。（区别方法：看哪一个单值变化，就是什么类型的）（区别方法：看哪一个单值变化，就是什么类型的）（区别方法：看哪一个单值变化，就是什么类型的）（区别方法：看哪一个单值变化，就是什么类型的）图图图图 6.9.2 6.9.2 负阻特性曲线的类型负阻特性曲线的类型负阻特性曲线的类型负阻特性曲线的类型本讲稿第四十三页，共五十八页负阻振荡电路也有两种基本类型，即串联型负阻振荡器线路和并负阻振荡电路也有两种基本类型，即串联型负阻振荡器线路和并负阻振荡电路也有两种基本类型，即串联型负阻振荡器线路和并负阻振荡电路也有两种基本类型，即串联型负阻振荡器线路和并联型负阻振荡器线路。联型负阻振荡器线路。联型负
32、阻振荡器线路。联型负阻振荡器线路。图图图图 6.9.4 6.9.4 负阻振荡器原理电路负阻振荡器原理电路负阻振荡器原理电路负阻振荡器原理电路本讲稿第四十四页，共五十八页图图图图 6.9.5 6.9.5 隧道二极管负阻振荡器隧道二极管负阻振荡器隧道二极管负阻振荡器隧道二极管负阻振荡器举例：举例：隧道二极管又称为江崎二极管隧道二极管又称为江崎二极管,隧道二极管是采用砷化镓（隧道二极管是采用砷化镓（GaAs）和锑）和锑化镓（化镓（GaSb）等材料混合制成的半导体二极管，）等材料混合制成的半导体二极管，其优点其优点是开关特性好，速是开关特性好，速度快、工作频率高；度快、工作频率高；缺点是缺点是热稳定性
33、较差。一般应用于某些热稳定性较差。一般应用于某些开关电路开关电路或或高高频振荡等电路频振荡等电路中中;隧道二极管的主要特点是它的正向电流电压特性具有负阻。隧道二极管的主要特点是它的正向电流电压特性具有负阻。这种负阻是基于电子的量子力学隧道效应，所以隧道二极管开关速度达皮秒这种负阻是基于电子的量子力学隧道效应，所以隧道二极管开关速度达皮秒量级量级,工作频率高达工作频率高达100GHz。隧道二极管还具有。隧道二极管还具有小功耗小功耗和和低噪声低噪声等特点。等特点。隧道二极管可用于微波混频、检波（这时应适当减轻掺杂，制成反隧道二极管可用于微波混频、检波（这时应适当减轻掺杂，制成反向二极管），低噪声放
34、大、振荡等。由于功耗小，所以适用于卫星向二极管），低噪声放大、振荡等。由于功耗小，所以适用于卫星微波设备。还可用于超高速开关逻辑电路、触发器和存储电路等。微波设备。还可用于超高速开关逻辑电路、触发器和存储电路等。本讲稿第四十五页，共五十八页3、寄生振荡的防护措施：A、合理安排元器件，减少各元件间的寄生耦合；B、集电极直流电源应有良好的去耦滤波电路；C、高频接线尽量的粗短，不平行，远离地端；D、接地和必要的屏蔽要良好；本讲稿第五十页，共五十八页Rb1Rb2RcReCeCoC1C2LCbEC6.10.2 6.10.2 振荡器中的几种现象振荡器中的几种现象IEUB+UBE _+UE _本讲稿第五十一
35、页，共五十八页Rb1Rb2RcReCeCoC1C2LCbEC 2 2 当起振后当起振后ubieUE+UBE _本讲稿第五十二页，共五十八页Rb1Rb2CbRcReCeC1C2C3R2EC二、频率拖曳现象二、频率拖曳现象本讲稿第五十三页，共五十八页三、频率占据（频率牵引）三、频率占据（频率牵引）外加电动势频率与振荡器自激频率接近到一定程度时，外加电动势频率与振荡器自激频率接近到一定程度时，可以使振荡频率随外电动势频率的改变而改变。可以使振荡频率随外电动势频率的改变而改变。振荡器的频率不取决于回路参数，完全受外电动势控振荡器的频率不取决于回路参数，完全受外电动势控制。制。应用：同步、分频、稳频！应
36、用：同步、分频、稳频！本讲稿第五十四页，共五十八页6.12 RC振荡器振荡器休息1休息2本讲稿第五十五页，共五十八页C3C2C1CeR1R2Rb2Rb1ReRcEcRCRCU1+U c -UoU1+UR-UoIIUoIUCU1U1UoIUR 本讲稿第五十六页，共五十八页R3R4R1R2C1C2u2+u1-I二二 文氏电桥振荡器文氏电桥振荡器oFOoO本讲稿第五十七页，共五十八页图图图图 6.12.5 6.12.5 串、并联串、并联串、并联串、并联RCRC选频振荡器原理选频振荡器原理选频振荡器原理选频振荡器原理同相比例放大器同相比例放大器同相比例放大器同相比例放大器正反馈选频网络正反馈选频网络正反馈选频网络正反馈选频网络(+)(+)(+)(+)本讲稿第五十八页，共五十八页