18第四章正弦波振荡器.pptVIP

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教学基本要求 掌握反馈式正弦波振荡器的基本工作原理。 掌握LC振荡器、晶体振荡器的电路组成、工作原理和性能特点。 了解频率稳定度的概念和影响频率稳定度的因素,掌握改善频率稳定度的措施。 4.2 反馈型LC振荡原理 为了得到自激振荡的输出电压,使振荡能够建立起来,需满足: 3. 振荡平衡的稳定条件 4. 振荡电路分析实例 4.3 反馈型LC振荡器 1. 互感耦合振荡电路 2. 电容反馈振荡电路(Colpitts Oscillators) 3. 电感三点式振荡电路(Hartly Oscillators) 注意:(1)电感三点式与电容三点式振荡电路的比较 §4.4 振荡器的频率稳定性 § 4.5 高稳定度的LC振荡器 1. 一般电容三点式振荡电路频率稳定性的分析 § 4.6 晶体振荡器 (Crystal Oscillator) 3. 并联型晶体振荡器(Parallel of Crystal Oscillators) 电路的谐振频率的估算: 4. 串联型晶体振荡器(Series of Crystal Oscillators) 5. 泛音晶振电路 6. 石英晶体使用注意事项 (1) 石英晶体谐振器的标称频率都是在出厂前,石英晶体谐振器上并接一定负载电容条件下测定的,实际使用时也必须外加负载电容,并经微调后才能获得标称频率。 (2) 石英晶体谐振器的激励电平应在规定范围内。 (3) 在并联型晶体振荡器中,石英晶体起等效电感的作用,若作为容抗,则在石英晶片失效时,石英谐振器的支架电容还存在,线路仍可能满足振荡条件而振荡,石英晶体谐振器失去了稳频作用。 (4) 晶体振荡器中一块晶体只能稳定一个频率,当要求在波段中得到可选择的许多频率时,就要采取别的电路措施,如频率合成器,它是用一块晶体得到许多稳定频率,频率合成器的有关内容将在第8章介绍。 本章小结 补充:振荡器中的几种现象 2 当起振后 其中: 且: ω0 ω0 ? ? ? ? ? ? Q ? ? 当-?yf变化时 ??yf曲线上下平移???1 (1)减小外因的变化 温度变化可以采用恒温措施; 湿度变化采用将电感线圈密封或固化; 电源电压变化采用稳压电源; 机械振动采用减震措施; 负载变化采用射随器隔离。 (2)提高电路参数抗外因变化的能力 ① 选用正温度系数的电感和负温度系数的电容组成谐振回路进行 温度补偿。 ② 减小晶体管极间电容不稳定量 、 对回路总电容 的影响,可采用部分接入方式的克拉泼电路、西勒电路和晶体振荡器。 ③ 选用高Q的元件。 选用 小的电容三点式振荡电路形式。 当 、 没变化时,回路总电容 对应振荡频率为: 而 、 与晶体管工作状态和外界条件有关。 当 变化ΔCo, 变化ΔCi时,总电容的增量: 结论:一般电容三点式振荡电路 p1 、p2 不可能同时减小,故频率稳定度不可能做得较高。 2. 克拉泼(Clapp)振荡电路 ①在电感支路串接小电容C3 ②满足C3C1,C3C2 ③回路总电容为: (1) 电路特点 (2) 相位平衡条件(正反馈) 为容抗, 为容抗同性质。 可等效为感抗,与 、 反性质。 满足电容三点式振荡器相位平衡条件判断准则,为电容三点式振荡电路。 (3) 振荡频率 因为 所以振荡频率为: (4) 稳频原理 总的电容增量为: 其中 ①p1 、p2可以同时减小, 可很小,故频率稳定度比一般电容三点式高。 结论: ②p1 、p2 的减小受到电路起振条件的限制,频率稳定度不可能很高。 ③克拉泼电路主要用作固定频率振荡器。 3. 西勒(Siler)振荡电路 (2) 相位平衡条件(正反馈) 为容抗, 为容抗同性质。 可等效为感抗,与 、 反性质。满足电容三点式振荡器的相位平衡条件判断准则,为电容三点式振荡电路。 (3) 振荡频率 (1) 电路特点: 西勒电路是在克拉泼电路基础上,在电感 L 两端并联一个电容 。 电路条件仍是C3C1,C3C2, 与 同数量级。 回路总电容为: (4) 总结 这种电路保持了克拉泼电路中晶体管与回路耦合弱的特点,频率稳定度高。调频时,输出振荡电压幅度基本平稳,可作为变频振荡器 。 Co Cg Co Cg5 C

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