平衡和稳定三个条件.ppt

第5章 高频振荡器 5.3 振荡器的分析方法 5.4 互感耦合振荡器 5.5 三点式振荡器 5.6 振荡器的频率稳定度 5.7 石英晶体振荡器 5.8 振荡器中的几种现象 5.8.1 寄生振荡 振荡器电路中产生的各种非需要的频率的振荡。 在高频放大器或振荡器中,由于某种原因,会产生不需要的振荡信号,这种振荡称为寄生振荡。如第3章介绍的小信号放大器稳定性时所说的自激,即属于寄生振荡。 产生寄生振荡的形式和原因是各种各样的,有单级和多级振荡,有工作频率附近的振荡或者是远离工作频率的低频或超高频振荡。 消除寄生振荡的根本措施是破坏振荡电路在寄生振荡频率上的振荡条件。 （1）低频寄生振荡 产生的原因：电路中电感量很大的扼流圈和容量很大的隔直流电容所决定的频率远低于工作频率。 消除措施：尽可能减少扼流线圈的电感量，以降低寄生振荡回路的谐振阻抗；在扼流线圈两端并一大电阻或串联一小电阻以降低其Q值，通过增加损耗来破坏其振幅条件等。 （2）超高频寄生振荡 产生的原因：晶体管的极间电容、分布电容以及引线电感的影响所致。 消除措施：元件的排列和布线合理，避免出现放大器输入和输出回路之间的耦合。PCB板采用短而粗的引线，以减小引线电感；在基极或集电极上串一个小的无感电阻，以降低Q值，消除振荡的可能发生等。 对工作频率附近的寄生振荡，可通过合理设计放大器并采用失配法和中和法来消除。  5.8.2 间歇振荡 LC振荡器在建立振荡的过程中,有两个互有联系的暂态过程,一个是回路上高频振荡的建立过程;另一个是偏压的建立过程。回路有储能作用,要建立稳定的振荡器需要有一定的时间。  5.8.3 振荡器的占据现象 在一般LC振荡器中,若从外部引入一频率为fs的信号,当fs接近振荡器原来的振荡频率f1时,会发生占据现象,表现为当fs接近f1时,振荡器受外加信号影响,振荡频率向接近fs的频率变化,而当fs进一步接近原来f1时,振荡频率甚至等于外加信号频率fs,产生强迫同步。 5.10 负阻振荡器 负阻：电流增大、电压减少 隧道二极管消耗的功率：一部分为直流功率，由直流电源提供；另一部分为负交流功率，即器件向外输出交流功率。 因而能将直流电能转换为交流电能。 负阻振荡器的组成条件： 1。由负阻器件和LC选频网络组成； 2。静态工作点选择在负阻特性区； 3。负阻器件和LC选频网络正确连接； 负阻振荡器的振荡频率： 本章小节 不完全同号，相互抵消。 的变化量尽量小。或者设法使 三个量 (3) 分母 越大越好。即要求并联谐振回路相频特性的斜 率要大，在较小斜率增量作用下，能产生足够的相位来补偿 外因所引起的 的相移。 由并联振荡回路的相频特性可知，Q越高，ω越接近ω0 相频特性就越大。因此应尽量提高Q值，减小 相角。 以上研究了提高频率稳定度的原则性措施，为了将上述 措施具体化，下面讨论振荡频率与电路参量之间的关系。 由相位平衡条件： 5.6.11 得 则振荡频率ω为： 即 5.6.12 对式5.6.12全微分得： 并联谐振回路的相频特性为： 当 时， 5.6.13 该式表明了 对频率稳定度影响的定量 关系，可以看出： (1) 均影响振荡器的频率稳定度； (2) 对频率稳定度的影响最严重； (3) △Q对频率稳定度的影响要考虑到系数 ，Q越高， 越小，△Q的影响越弱； (4) 对频率稳定度的影响要考虑到系数 ，Q 越高， 越小，则 的影响越弱。 结论：要提高频率稳定度，首先要提高回路的标准性。 所谓回路的标准性就是指回路在外界因素变化时保持其固有 谐振频率不变的能力。 越小标准性越高。此外，要求Q 值要高， 要小。 5.6.3 提高频率稳定度的措施 要提高频率稳定度可采取如下两方面的措施：1.减小 △α；2.减小外界因素对ω0、Q、 的影响，即为外界因 素变化时，设法使△ω0、△Q、△ 尽可能小。 减小外界因素变化△α的措施 影响振荡频率的外界因素主要有：机械振动，环境温度 的变化、湿度及大气压力的变化、电源电压的变化、周围电 磁场的影响、负载不稳定等。 (1)机械振动：回路线圈、电容应具有较高的机械强度， 底板和屏蔽罩必须结实。元器件焊接牢固。加防震措施和调 谐回路锁定装置。 (2)温度：将主要元器件放在恒温槽中。合理选择回路元 件的材料，如选用膨胀系数小的金属材料和介质材料