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1、 第四章第四章 正弦波振荡器正弦波振荡器广州学院广州学院Dept of Electronic&Information EngineeringDept of Electronic&Information Engineering高频电子线路高频电子线路High Frequency CircuitDept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院第第4 4章正弦波振荡器章正弦波振荡器4.1 4.1 反馈振荡器的原理反馈振荡器的原理 4.2 4.2 LCLC振荡器振荡器 4.3 4.3 频率稳定度频率稳
2、定度 4.4 LC4.4 LC振荡器的设计考虑振荡器的设计考虑 4.5 4.5 石英晶体振荡器石英晶体振荡器4.6 4.6 振荡器中的几种现象振荡器中的几种现象 4.7 RC4.7 RC振荡器振荡器 4.8 4.8 负阻振荡器负阻振荡器 Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院正弦波振荡器的功能正弦波振荡器的功能 在没有外加输入信号的条件下，自动将在没有外加输入信号的条件下，自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率和直流电源提供的能量转换为具有一定频率和一定振幅的正弦波振荡信号输出的
3、装置。一定振幅的正弦波振荡信号输出的装置。分类分类 1 1、反馈型振荡器、反馈型振荡器 2 2、负阻型振荡器、负阻型振荡器技术指标技术指标 1 1、振荡频率、振荡频率 2 2、频率稳定度、频率稳定度 3 3、振荡、振荡幅度幅度Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.1 4.1 反馈振荡器的原理反馈振荡器的原理放大器的放大倍数放大器的放大倍数K K(s s)环路增益环路增益4.1.1 4.1.1 反馈振荡器的原理分析反馈振荡器的原理分析闭环电压放大倍数为闭环电压放大倍数为Ku(s)K
4、u(s)反馈网络的电压反馈系数反馈网络的电压反馈系数F F(s)(s)Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院 令令 s=j,则则 T(j)=K(j)F(j)Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.1.2 4.1.2 平衡条件平衡条件|T(j)|=KF=1 振幅平衡条件：振幅平衡条件：T T(j(j)=)=K K(j(j)F F(j(j)=1)=1 相位平衡条件：相位平衡条
5、件：平衡条件：平衡条件：Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.1.3 4.1.3 起振条件起振条件自激振荡的起振条件自激振荡的起振条件：为了使振荡过程中输出为了使振荡过程中输出幅度不断增加幅度不断增加,应使反应使反馈回来的信号比输入到馈回来的信号比输入到放大器的信号大放大器的信号大,即振即振荡开始时应为荡开始时应为增幅振荡增幅振荡。振幅条件振幅条件|T(j)|=KF1 相位条件相位条件 Dept of Electronic&Information EngineeringGuang
6、zhou College of SCUT广州学院广州学院4.1.4 4.1.4 稳定条件稳定条件 稳定平衡，是指因某一外因的变化稳定平衡，是指因某一外因的变化(温度变化，温度变化，电源电压波动电源电压波动)，振荡的原平衡条件遭到破坏，电路，振荡的原平衡条件遭到破坏，电路通过自身的调整，能在新的条件下建立新的平衡。而通过自身的调整，能在新的条件下建立新的平衡。而且当外界因素消失后，振荡器能自动回到原平衡状态。且当外界因素消失后，振荡器能自动回到原平衡状态。振幅稳定条件振幅稳定条件 相位稳定条件相位稳定条件 Dept of Electronic&Information EngineeringGua
7、ngzhou College of SCUT广州学院广州学院4.1.5 4.1.5 振荡线路举例振荡线路举例互感耦合振荡器互感耦合振荡器Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.2 LC4.2 LC振荡器振荡器4.2.1 4.2.1 振荡器的组成原则振荡器的组成原则LCLC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接。回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接。判断三端式振荡器能否振荡的原则：判断三端式振荡器能否振荡的原则：(1)(1)X X1 1和和2 2的电抗性质相同的电抗性质相同;(
8、2)(2)X X3 3与与X X1 1、X X2 2的电抗性质相反；的电抗性质相反；(3)(3)在振荡频率上，应满足：在振荡频率上，应满足：X1 1+X2 2+X3 3=0=0 对于晶体管对于晶体管-“-“射同余异射同余异”。对于场效应管对于场效应管-“-“源同余异源同余异”Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院(a a)电容反馈振荡器电容反馈振荡器 (b b)电感反馈振荡器电感反馈振荡器Dept of Electronic&Information EngineeringGuangz
9、hou College of SCUT广州学院广州学院4.2.2 4.2.2 电容反馈振荡器电容反馈振荡器振荡频率振荡频率反馈系数反馈系数Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.2.3 4.2.3 电感反馈振荡器电感反馈振荡器振荡频率振荡频率L=L1+L2+2M 反馈系数反馈系数Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院(2)(2)电容反馈振荡器的工作频率高于电感反馈振荡器。
10、电容反馈振荡器的工作频率高于电感反馈振荡器。电容反馈振荡器与电感反馈振荡器比较电容反馈振荡器与电感反馈振荡器比较(1)(1)电感反馈振荡器只要改变线圈抽头位置就可以改电感反馈振荡器只要改变线圈抽头位置就可以改变反馈值变反馈值F F，而电容反馈振荡器需要改变，而电容反馈振荡器需要改变C C1 1、C C2 2的比的比值。值。(3)(3)电感反馈振荡器输出的谐波较电容反馈振荡器的电感反馈振荡器输出的谐波较电容反馈振荡器的大，因此电容反馈振荡器的输出波形比电感反馈振大，因此电容反馈振荡器的输出波形比电感反馈振荡器的输出波形要好。荡器的输出波形要好。(4)(4)电感反馈振荡器工作频带较电容反馈振荡器的
11、电感反馈振荡器工作频带较电容反馈振荡器的宽。电容反馈振荡器一般工作在固定频率。宽。电容反馈振荡器一般工作在固定频率。Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.2.4 4.2.4 两种改进型电容反馈振荡器两种改进型电容反馈振荡器1.1.克拉泼振荡器克拉泼振荡器振荡频率振荡频率反馈系数反馈系数Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院2.2.西勒振荡器西勒振荡器振荡频率振荡频率回路总电容回路总电容Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院4.2.6 4.2.6 压控振荡器压控振荡器压控灵敏度：压控灵敏度：-单位控制电压引起的振荡频率的变化量。单位控制电压引起的振荡频率的变化量。Dept of Electronic&Information EngineeringGuangzhou College of SCUT广州学院广州学院作业作业4-14-1第一问第一问4-24-2