北方民族大学集成电路设计基础第4章.ppt

4.1 反馈型正弦波振荡器的工作原理 3.2 反馈型LC正弦波振荡器 石英晶体振荡器按工作方式不同分为： 　　并联型晶体振荡器。石英晶体作为高Q的电感元件。 　　串联型晶体振荡器。石英晶体作为高选择性的短路元件。 　 石英晶体振荡器按晶体的谐振频率不同分为： 　　基频晶体振荡器。石英晶体工作在基频上。 　　泛音晶体振荡器。石英晶体工作在泛音谐波上，一般都是奇次谐波。 4.7.3　频率占据 　　　频率占据：是指若有一频率为 的外来信号 引入到振荡器的闭合环路中，且当 接近 时，振荡器的振荡频率受到 牵引的现象。所以也叫频率牵引。 4.5　RC正弦波振荡器 4.5.1　RC正弦波振荡器的特点 1、用RC网络作为振荡器的选频移相网络。 2、通常工作于低频范围，如几十KHz。 3、由于RC的选频特性不好，波形失真大，频稳度低，因此，一般用在要 求不高的设备中。 4、采用外稳幅的方法来实现稳幅，这样可使放大电路工作于线性状态。 3.5.2　常用几种RC选频移相网络 本节重点：理解RC振荡器的构成及使用特点。 高通滤波器 低通滤波器 带通滤波器 一般：R1=R2=R, C1=C2=C 一般取 4.5.2　RC桥式振荡器（文氏电桥振荡器） Rf2为负温度系数的热敏电阻。 或Rf1为正温度系数的热敏电阻。 4.6　负阻正弦波振荡器（*） 4.7　特殊振荡现象 　　　在实际振荡电路中，由于各种原因，还可能产生一些特殊的振荡现象。如 寄生振荡 间歇振荡 频率占据等 4.7.1　寄生振荡 　　　　寄生振荡是在某些特定频率上，电路中某些集总参数（包括直流供电电路元件）和分布参数（管子的极间电容、分布电容、引线电感等）构成的闭合环路满足振荡条件而自行产生的一种不希望的振荡。 1、低频寄生振荡：主要是由电路中的高频扼流圈、隔直流电容、旁路电容等构成低频寄生振荡的闭合环路而造成的。 解决的方法：一是合理选取择扼流圈的电感量或旁路电容的电容量。 二是扼流圈中串小电阻或并大电阻以增加闭合回路中的损耗。 2、超高频寄生振荡：主要是由电路中的分布参数、管子的极间电容、隔直流电容、旁路电容等构成超高频寄生振荡的闭合环路而造成的。 解决的方法：一是减小分布参数，如引线要短，元件排列和布线要合理等。 二是在管子的基极或集电极上串接小的无感电阻。 三是在隔直流或旁路的大电容上并接几百 PF 的小电容。 4.1 反馈型振荡器的工作原理 4.2 LC正弦波振荡器 4.3 振荡器的频率和幅度稳定度 4.4 石英晶体振荡器 4.5 RC正弦波振荡器 4.6 负阻正弦波振荡器（*） 4.7 特殊振荡现象 第4章 正弦波振荡器 　　振荡器是一种不需要外加激励信号，自身能将直流电能转换为交流电能的电路。 　　按产生的波形分为：正弦波振荡器和非正弦振荡器（张弛振荡器）。 　　按工作原理分：反馈式振荡器和负阻振荡器（利用负阻器件）。 反馈式振荡器按选频网络分：LC正弦波振荡器，RC正弦波振荡器，晶体振荡器等。 LC正弦波振荡器分：变压器耦合反馈振荡器和LC三点式振荡器。 　　　　　　　　　　　本章的重点： 　1、掌握正弦波振荡器的起振条件、平衡条件、稳定条件和基本组成； 　2、掌握LC三点式正弦波振荡器的组成、工作原理和特点； 　3、掌握RC正弦波振荡器的组成、工作原理和特点； 　4、掌握晶体振荡器的组成、工作原理和特点。 振荡器的目的就是产生等幅、持续、稳定的自激振荡信号。 根据振荡器的目的，我们就要研究三个问题： 1、保证接通电源后从无到有地建立起振荡。（起振问题） 2、保证起振后，能输出等幅持续的振荡，即进入平衡状态， 。 （平衡问题） 3、保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏。 （稳定问题） 4.1.1　反馈型振荡器的电路组成 　　如图4.1.1所示。 选频放大 器A 反馈网络 F 4.1.1　反馈型振荡器的组成方框图 放大器：是一个具有选频特性的放大器，即负载接有谐振回路的放大器。增益为　　　。谐振回路可以是LC或RC网络。 反馈网络：是一把选频放大器的输出信号反馈到选频放大器输入端的电路。反馈系数为　　　。 开环增益： 　 反馈式正弦波振荡器的基本原理是：正反馈的原理。即反馈型振荡器是把反馈电压作为输入电压，以维持一定的输出电压的闭环正反馈系统。或简单地说是加有正反馈的选频放大器。