笫5章 正弦波振荡器 2.ppt

2001年9月--12月 《通信电路原理》--无九 笫5章 正弦波振荡器 三、LC 振荡器的电路分析 1. 电容反馈型振荡器电路：考毕兹（Colpitts）振荡器 1.电容反馈型振荡器电路（续1） 1.电容反馈型振荡器电路（续3） 1.电容反馈型振荡器电路（续3） 2 .电感反馈型振荡器电路：哈脱莱（Hartley）振荡器 3. 两种振荡器电路比较： 4、 三点式振荡器相位平衡条件的判断准则 三点式振荡器（续） 三点式振荡器（续） 5.3.2 三点式振荡器（续） 三点式振荡器（续） 三点式振荡器（续） 三点式振荡器（续） 三点式振荡器（续） 三点式振荡器（续10） 习题5-11 图A 习题5-11 图B 习题5-11 图C * * 本章要点 一、振荡器 概述 二、LC 振荡器的基本工作原理 LC振荡器的基本构成 振荡的三大条件 三、LC 振荡器的电路分析 实际电路（考毕兹、哈特莱、改进型） 四、振荡器的频率稳定度 频率稳定度的计量 导致振荡频率不稳定的原因及主要稳频措施 晶体振荡器 石英谐振器的基本特性 晶体振荡器电路 LC 振荡器的基本电路 互感耦合振荡器；三点式振荡器 电容耦合（电容反馈型）振荡器。 自耦变压器耦合（电感反馈型）振荡器。 三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管或场效应 管三个电极直接连接的一种振荡器。 L L2 L1 C 三点式振荡器 RFC （1）分析电路的相位平衡条件： 回路是谐振状态， 应与 倒相。 反馈电压： 。正反馈 。 返回 L L 0 （2）分析电路的起振条件： 返回 上图 F是反馈系数，也是Ri 折合到管子CE端的接入系数。 A？F？ 根据起振条件 AF 1 ，得出： 晶体管CE端的谐振电阻 1.电容反馈型振荡器电路（续2） n是回路两端折合到管子 CE端的接入系数。 讨论电路参数对起振条件的影响： 当回路损耗可忽略 ， ，得出： 当 一定时， 的选取应两方面考虑： 越大 ，保证起振的 A 越小 ， 越小，即容易起振。 越大 ，晶体管的输入电阻 反映到回路两端的电阻 越小 ， 减小 ，Q下降，放大倍数下降，不容易起振。 结论： F太大、太小都不利起振。 原因：反馈系数F则只有一段范围内较合适。F过小，反馈不足，回路能量的补充不足以弥补回路的损耗，使振荡最终不能建立； F过大，输入电路与回路耦合过紧，使Q值降低，增 益减小，环路负载过重，振荡也难以发生。 通常F＝0.2-0.8. （3）电路的振荡频率：只考虑输入、输出电容时 即考毕茨（Colpitts）振荡器的振荡频率稍高于回路的振荡频率。因为考虑管子输入、输出电阻的影响后Q下降，使频率升高。 上图 考虑管子输入、输出电阻的影响后得： （2）电路的振荡频率： （1）分析电路的相位条件： （1）电容反馈型电路的优缺点： 优点：由于输出端和反馈电路是电容，对高次谐波电抗小，振荡波形更接近正弦波。振荡频率可较高。 缺点：用两个电容调节频率不方便，（又要 不变）而且振荡器的振幅不稳定。 （2）电感反馈型电路的优缺点： 优点：用一个电容可方便调节频率。 缺点：由于反馈电路是电感，振荡波形含有高次谐波多。 振荡频率不高。 可得三点式振荡器中所采用的三个电抗元件应该满足的要求： （1） 与 应为同一性质的电抗； （2） 应与 ， 的电抗性质相反。 满足上述二个要求时，才能满足相位平衡条件。 假定各极间的电路阻抗为纯电抗， 即： 由于不考虑其它因素产生的相移， 故在回路谐振时，回路相移应为零。 记忆方法：射同基反。 举例：习题5-5 电感 电容 i=1,2,3 6、两种改进型的电容反馈型三点式振荡器 电容反馈型三点式振荡电路的振荡波形更接近正弦波。振荡 频率可较高。但存在以下几个问题： 改变C调节频率时，F会变。 晶体管的输出输入电容影响振荡频率。 晶体管的等效电阻 、 的影响回路的 Q 值，从而影 响振荡频率。 影响反馈系数F与振荡频率的因素都是 和 。 采用办法： 把决定振荡频率的主要元件与决定反馈系数F的主要元件分开。 振荡频率不受晶体管的输出输入电容影响。 （1）串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼 clapp 电路） L L