第五章正弦波转换器本章要求了解自激式振荡器的组成与分类.docVIP

第五章 正弦波转换器 本章要求： 了解自激式振荡器的组成与分类 ； 掌握各种正弦波振荡器的振荡条件、振荡频率及主要特点。 5.1自激式振荡器的基本工作原理 5.1.1 自激振荡现象 当扩音器的音量开得太大时，会引起一阵刺耳的哨叫声 这种现象，是由于当扬声器靠近话筒时，来自扬声器的声波激励话筒，话筒感应电压并输入放大器，然后扬声器又把放大了的声音再送回话筒，形成正反馈。如此反复循环，就形成了声电和电声的自激振荡哨叫声。显然，自激振荡是扩音系统所不希望的，它会把有用的广播信号“淹没”掉。 5.1.2 产生正弦波自激振荡的条件 自激振荡两个条件中，关键是相位平衡条件，如果电路不能满足正反馈要求，则肯定不会振荡。至于幅值条件，可以在满足相位条件后，调节电路的参数来达到。判断相位条件，通常采用“瞬时极性法”。 5.1.3 自激式振荡器的组成 一个自激式振荡器由以下几部分组成： 基本放大电路──作用是对反馈信号进行放大； 选频网络──作用是获得单一确定的振荡频率； 反馈网络──作用是将输出回路中的能量取出一部分加到基本放大器的输入端。 5.2　LC正弦波振荡器 5.2.1 LC并联谐振特性 1．谐振频率 2 ． 并联谐振阻抗Z0 3. LC回路的品质因数Q及其意义 Q为回路中L或C在谐振时的电抗与回路中总损耗电阻R的比值，即 4. LC并联谐振回路的选频特性 当频率较低时，回路阻抗Z呈电感性；当发生谐振时（即f=f0），回路阻抗Z最大，且为纯电阻；当频率较高时，回路阻抗Z呈电容性。 5.2.2 变压器反馈式LC正弦波振荡器 1.电路结构 变压器反馈式振荡器又称互感耦合振荡器，其典型电路如图5-6所示。其中：谐振放大器由晶体管、偏置电路、选频网络LC组成，Cb为隔直耦合电容，Ce为发射极旁路电容；通过L1L互感耦合，将L1上的反馈电压加到放大器输入端；通过L1L互感耦合，在负载RL上得到正弦波输出电压。 2.相位平衡条件的判断和振荡频率 (1)相位平衡条件的判断 在不考虑晶体管的高频效应的情况下，由图5-6b)， 根据电压瞬时极性法和所标变压器的同名端可得：设基极为“（+）”，集电极为“（-）”，同名端也为“（-）”，L1上端对地的电压“（+）”，通过Cb加到振荡管的基极，与原假定极性相同，即构成正反馈，满足相位条件，同时幅度条件很容易满足，故可产生振荡。 (2)振荡频率 对于以f0为中心的通频带以外的其它频率分量，因回路失谐而被抑制掉。变压器反馈式振荡器的工作频率不宜过高，一般应用于中、短波段（几十KHz到几十MHz）。 5.2.3 三点式振荡器的组成原则 Xbe与Xce既然是同类电抗(即同为容抗或感抗)，则Xcb与Xce、Xbe为异类电抗，这样才能构成LC 三点式振荡电路，这是构成三点式振荡器的原则。 判断一个三点式振荡电路的相位条件是否满足时，只要观察到两个电容或电感的抽头接晶体管的发射极，则正反馈条件一定满足，以此作为判断满足相位条件的依据。 5.2.4 电感三点式振荡器(哈特莱振荡器) 1．电路结构 振荡管为晶体三极管，Rb1、Rb2是它的偏置电阻；Ce为交流旁路电容；Ci为隔直耦合电容。L1、L2、C组成选频回路。反馈信号从电感两端取出送至输入端，所以叫电感反馈式振荡器。因电感的三个抽头分别接晶体管的三个电级，所以又称电感三点式振荡器。 2．相位平衡条件的判断和振荡频率 (1)相位平衡条件的判断 参见图5-8b）。Xcb为C，Xbe为L1，Xce为L，故Xbe与Xce是同类电抗(即同为感抗)，则Xcb与Xbe、Xce为异类电抗。满足三点式振荡器的组成原则，满足相位平衡条件。 (2)振荡频率 当不考虑分布参数的影响，且Q值较高时，振荡频率近似等于回路的谐振频率，即 上式中：L＝L1＋L2＋2M（M为L1和L2间的互感，不考虑互感时M＝0） 3．电感三点式振荡器的特点 振荡波形较差、振荡频率较低 、容易起振 、调整方便 。 5.2.5 电容三点式振荡器(考毕兹振荡器) 1.电路结构 振荡管为晶体三极管，Rb1、Rb2和Re构成稳定偏置电路结构；Ce为交流旁路电容；C3、C4为隔直耦合电容；Lc为扼流圈，防止交流分量通过电源短路；C1、C2和L组成选频网络。反馈信号从电容C2两端取出，送往输入端，故称电容反馈式振荡器。 2. 相位平衡条件的判断和振荡频率 (1)相位平衡条件的判断 参见图5-9b）。对交流而言，振荡回路中两个电容的三根引线分别接晶体管三个电极( 电容三点式振荡器的名