反馈振荡电路2.ppt

反馈振荡电路 组织教学 (3分钟) 1.检查出勤、填写日志； 2.整顿纪律和胸卡佩戴情况； 3.检查听课准备情况； 复习旧课 （5分钟） 1、若要将一个弱小的电信号变成一个较强的信号，可使用放大器进行信号放大。前面我们学习了电压放大器、电流放大器等，它们都可将信号进行放大。 2、如没有弱小的电信号，而又要输出一个一个较强的交流信号，这就可使用到振荡器。 新授 （255分钟） （一）、振荡器的概念 *振荡器一种能量转换装置，它无需外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定频率、一定振幅、一定波形的交流信号。 *自激振荡：在输入端不外加输入信号时，输出端仍有一定频率和幅度的信号输出。 *正弦波振荡器：能自激振荡，产生的交流信号为正弦波的放大器。 *自激式正弦波振荡电路与反馈放大器的异同 1.相同点：均引入反馈。 2.不同点： （1）自激式正弦波振荡电路用来产生稳定的输出信号；反馈放大电路用来放大信号，工作任务不同。 （2）自激式正弦波振荡电路没有外部信号输入；反馈放大电路有待放大的信号输入。 （3）正弦波振荡电路中引入的是正反馈；反馈放大电路中一般引入负反馈，以改善性能。 （4）正弦波振荡电路的振荡也不同于负反馈放大电路的自激振荡。前者是依靠外部接入的正反馈网络产生振荡；后者是放大电路的附加相移使负反馈变成正反馈而产生振荡 （二）、正弦波振荡器的基本组成 1、由放大器和反馈网络两大部分组成。 2、必须包含四个环节： 放大环节、正反馈环节、选频环节和稳幅环节。 3、根据选频环节的网络的元件不同，正弦波振荡器可分为： LC正弦波振荡器： 选频网络由LC元件组成。 RC正弦波振荡器： 选频网络由RC元件组成。 V (－) Ce Re Rb2 (＋) (＋) C1 Rb1 (＋) C RL (＋) L2 L1 图6－ （三）、正弦波振荡器的振荡条件 1、相位平衡条件：为满足相位平衡条件，变压器的初、次级之间同名端必须正确连接。如图6.1所示，设某一瞬间基极对地信号电压为正极性“＋”，由于共射电路的倒相作用，集电极的瞬时极性“－”，即A＝180°。 当频率f=f0时：LC回路的谐振阻抗是纯电阻性，由图中L1及L2的同名端可知，反馈信号与输出电压极性相反，即。于是A＋B＝360°，保证了电路的正反馈，满足振荡的相位条件。 当频率f≠f0时：LC回路的阻抗不是纯电阻性，而是感性或容性阻抗，此时LC回路对信号会产生附加相移，造成，那么A＋B≠360°，不能满足相位平衡条件，电路也不可能产生振荡。由此可见，LC振荡电路只有在f0这个频率上，才有可能产生振荡。 2、振幅条件：为了满足振幅平衡条件AF≥1，对晶体管的β值有一定要求，一般只要β值较大，就能满足振幅平衡条件，反馈线圈匝数越多，耦合越强，电路越容易起振。 （四）、LC振荡器 自激振荡 自激振荡：在输入端不外加输入信号时，输出端仍有一定频率和幅度的信号输出。 正弦波振荡器：能自激振荡，产生的交流信号为正弦波的放大器。 要研究正弦波振荡器，首先了解 1、LC回路的自由振荡 一个LC回路，由于电容器的电场能量和电感器的磁场能量的相互转换，回路中就形成振荡电流。如图2－50所示： LC回路的自由振荡频率为： 2、自激振荡 电路由两部分组成。 *选频放大电路 *反馈网络 电路要满足自激振荡的条件： 分别称为：振幅平衡条件和相位平衡条件。 3、振荡器的起振和振幅的稳定 *起振要求：AUF 1 *振幅的稳定条件：起振后，信号幅度增到一定程度，使AUF=1。 二、互感耦合式LC正弦波振荡器 1、电路结构： 分析如图。 2、相位平衡条件 ①共射极放大器 ②对与ω=ω0信号，满足相位 平衡条件。 3、振幅平衡条件 改变电路即能满足 4、振荡频率 5、振荡器的起振和稳幅 6、电路的特点 （1）易起振，输出电压较大。由于采用变压器耦合，易满足阻抗匹配的要求。 （2）调频方便，一般在LC回路中采用接入可变电容器的方法来实现，调频范围较宽，工作频率通常在几兆赫左右。 （3）输出波形不理想。由于反馈电压取自电感两端，它对高次谐波的阻抗大，反馈也强，因此在输出波形中含有较多高次谐波成份。 三、电感三点式LC正弦波振荡器（哈脱莱振荡器） 1、电路结构： 由放大器和LC并联谐振电路组成。 *结构特点： ①放大器包含放大和稳幅环节； LC并联谐振电路包含选频和正反 馈 环节。 ②L1和L2顺先向串联且紧耦合。 ③ 放大器相角： LC并联谐振电路： 2、相位平衡条件 对于ω0信号，电路满足相位平衡条件。 3、振幅平衡条件 改变电路电感中间抽头的位置，改变L1的大小即能满足 4、振荡频率 5、电路的特点