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任务3.2 LC振荡器 例题 例1： 试画出图例5-1各电路的交流等效电路，并用振荡器的相位条件，判断哪些可能产生正弦波振荡，那些不能产生正弦波振荡？并说明理由。 图例5－1 解：图例5-1的交流等效电路如下图示。在画这些图时，为了简化起见，偏置电阻RB1、RB2 射极电阻RE，集电极电阻RC都没有画出。 图(a)b、e间为L2,ce为C1, 抗性质不同，不能振荡。 图(c)c、e间为L2,b、c 间为L1，抗性质相同，不管b、e间呈容抗或感抗，电路都不能起振。 图（d）电路是具有级间反馈的放大器，它通过RF1产生级间负反馈，通过LC1串联谐振回路产生级间正反馈。当正反馈量大于负反馈量时，电路就可能产生自激振荡。由于，LC谐振回路在ωOSC上呈现的阻抗最小，正反馈最强。因此，当有ωOSC的扰动分量存在时，就能满足起振的相位条件，产生振荡频率为ωOSC的正弦波振荡。 例2： 图例5-2是三个谐振回路振荡器的交流等效电路。如果电路参数之间的关系式为（1）L1C1L2C2L3C3；（2）L1C1=L2C2L3C3.试问电路能否起振？若能起振，则属于哪种类型的振荡电路？其振荡频率与各回路的固有谐振频率之间有什么关系？ 图例5-2 解：该电路作为三点式振荡电路，它可能振荡的相位平衡条件是b-e,c-e间的电抗性质相同，b-c间为另一种性质的电抗。 由题意可知，三个并联谐振回路的谐振频率分别为 （1） L1C1L2C2L3C3时，ω1ω2ω3 ? 三个回路的电抗曲线和合成曲线如右图所示。可以满足x=x1+x2+x3=0的角频率为ωI和ωII两个。其中唯有ωII满足相位平衡条件，因而电路可振荡在ωII上，此时c-e和b-e间呈容抗，b-c间呈感抗，电路属于电容三点式振荡器。 （2） L1C1=L2C2L3C3时，ω1=ω2ω3 三个回路的电抗曲线和合成曲线如右图所示。可以看到，满足x=x1+x2+x3=0的角频率为ω0,且在角频率上满足相位平衡条件，因而电路可能振荡在ω0上。此时，c-e,b-e间呈现感抗，b-e间呈现容抗，是电感三点式振荡电路。 例3： 图例5-3（a）、（b）分别为10MHz和25MHz的晶体振荡器。试画出交流等效电路，证明晶体的作用，并计算反馈系数kfv. 图例5-3 解：对于图（a）所示的10MHz晶体振荡器，忽略偏置电阻的影响，它的等效电路如图（c）示。 按照相位平衡条件，晶体应等效为感抗，应满足ωsωoscωp,属于并联型晶体振荡器中的皮尔斯振荡电路。 其反馈系数为 ???????? 对于图（b）所示的25MHz晶体振荡器，忽略偏置电阻的影响，它的等效电路如图（d）示。 按照相位平衡条件，晶体相当于一个具有高选择性的短路元件，应满足ωs＝ωosc，故属于串联型晶体振荡电路。 其反馈系数为 ??????? 例4： 下图所示LC正弦波振荡电路，图5-4中Cb和Ce可视为交流短路。 （1）判断是否满足自激振荡所需的相位条件。 （2）若满足，电路属于何种LC类型的振荡器。 （3）说明该电路振荡频率由哪些参数决定；并写出估算振荡频率f0的表达式。 图5-4 解：答：（1）满足； （2）电感三点式振荡器； （3）该电路的振荡频率由电感L1、L2和电容C决定。 (M为L1与L2的互感，不考虑互感时M为0) 例5： 一正弦波振荡电路如图例5-5所示。 （1）指出电路中各元件的作用； （2）画出简化的交流通路（偏置电路部分可不画出），并指出振荡电路类型； （3） 估算振荡频率fosc （C5很小可不予考虑）； （4） 计算反馈系数kfv； （5）当该振荡电路需外接一个频率计时，宜选择A点还是B点作为输出端? 为什么？ 图例5-5 解：（1）电阻R1、R2、R3组成偏置电路并稳定静态工作点；C1为旁路电容，使放大管成为共基组态；电感L和电容C2、C3、C4、C5组成振荡器的调谐回路，C5可对振荡频率进行微调；电阻R4和电容C6、C7、C8组成去耦电路。 （2）交流通路如上图所示，为共基接法的电容三点式振荡电路。??? （3） ?????? ??? （4） ????????? （5）宜选A点，因为A点交流电压（对地）比B点小，在频率计上的功率损耗就小（接入系数小），所以频率计对谐振回路的Q值影响较小。 例6： 有图例5-6电路所以运放电路 （1）试说明(a)图的电路能否振荡? （2） 试判断说明图(b)是否可能产生振荡?它的振幅起振条件是什么? 图例5-6 ????解:(1)图(a)环路增益为 ???? ???? ???? 令 ,得 若 ????