模拟电子技术(第二版)第6章课件.ppt

第 6 章 振 荡 器 6.1 振荡的基本概念 6.2 RC 震 荡 器 6.3 LC 振 荡 电 路 6.3.2电感反馈式振荡电路 电感反馈式振荡电路如图6.3.2所示。  L1、L2和C组成振荡回路，起选频和反馈作用，实际就是一个具有抽头的电感线圈， 类似自耦变压器。电感线圈L1、 L2和三个抽头分别与三极管的三个极连接，故又称电感三点式振荡电路。  1. 相位条件 将图6.3.2电路中A点断开，在输入端加上一个频率为f-0的正极性信号，在三极管的集电极得到一个负极性信号。这样1端对地为负，3端对地为正，反馈到输入端是正反馈。因此 与 同相，电路满足相位条件。通常反馈线圈L2的匝数为线圈L1和L2总匝数的1/8~1/4。  2. 振荡频率 在分析振荡频率和起振条件时，可以认为LC回路的Q值很高，且电路产生并联谐振。根据谐振条件，电路的振荡频率为 式中 其中，M为线圈L1与L2之间的互感，M=K，K为耦合系数。当K等于1时，M=  其中，M为线圈L1与L2之间的互感，M= ， K为耦合系数。 当K等于1时， ， 则 电感反馈式振荡电路的特点是， 振荡电路的L1和L2是自耦变压器，耦合很紧，容易起振，改变抽头位置可获得较好的正弦波振荡，且输出幅度较大；频率的调节可采用可变电容， 调节方便。不足之处是，由于反馈电压取自L2，对高次谐波分量的阻抗大，输出波形中含较多的高次谐波，所以波形较差； 振荡频率的稳定性较差。一般电感反馈式振荡电路用于收音机的本机振荡以及高频加热器等。  6.3.3电容反馈式振荡电路 电容反馈式振荡电路与电感反馈式振荡电路比较， 只是把LC回路中的电感和电容的位置互换。电路如图6.3.3所示。 可以认为，回路电容也有3个连接点，分别接到三极管的3个极，因此也称为电容三点式振荡电路。  1. 相位条件 与电感反馈式振荡电路分析方法相同， 当LC回路谐振时， 回路呈纯电阻性， 与 反相， 而 与 反相， 因此 与 同相， 电路满足相位条件。  2. 振荡频率 与电感反馈式振荡电路一样， 电路的谐振频率为 其中 电容反馈式振荡电路的特点是，由于反馈电压取自电容C2，它对高次谐波分量的阻抗较小，因此，振荡波形较好； 其较电感反馈式振荡电路受三极管极间电容的影响比较小， 即频率稳定性较高。 不足之处是，频率调节不便，调节范围较小。一般只用于高频振荡器中。为了克服调节范围小的缺点，常在L支路中串联一个容量较小的可调电容，用它来调节振荡频率。  6.3.4石英晶体振荡电路 无线电广播发射机的频率稳定度为10-5，而无线电通信的发射机频率稳定度要求达到10-8~10-10数量级，前面讨论的电路难以达到这种要求。采用石英晶体代替选频电路，就变成了石英晶体振荡器， 可以达到频率稳定度很高的要求。  1. 石英晶体的特性、 符号及等效电路 1） 石英晶体的特性、 压电效应 石英晶体是二氧化硅（SiO2）结晶体，具有各向异性的物理特性。从石英晶体上按一定方位切割下来的薄片叫石英晶片， 不同切向的晶片其特性是不同的。  晶片常装在支架上，并引出接线。支架有分夹式和焊接式两种。为了保护晶片， 把它密封于金属或玻璃壳内。  石英晶片之所以能做成谐振器是基于它的压电效应。若在晶片两面施加机械力，沿受力方向将产生电场，晶片两面产生异号电荷， 这种效应称正向压电效应；若在晶片处加一电场， 晶片将产生机械变形，这种效应称为反向压电效应。 事实上， 正、反向压电效应同时存在，电场产生机械形变， 机械形变产生电场， 两者相互限制， 最后达到平衡态。  在石英谐振器两极板上加交变电压，晶片将随交变电压周期性地机械振动；当交变电压频率与晶片固有谐振频率相等时， 振荡交变电流最大，这种现象称压电谐振。 2） 石英晶体的符号和等效电路 石英晶体的符号如图6.3.4（a）所示, 等效电路如图6.3.4（b）所示, 图6.3.4（c）中是石英晶体谐振器忽略R以后的电抗频率特