[工学]第五章第一讲__正式.ppt

笫5章 正弦波振荡器 本章主要内容 5.1、振荡器 概述 5.2、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 5.3 LC 振荡器的电路分析 5.3.1 互感耦合振荡器 5.3.2 三点式振荡器电路（考毕兹、哈特莱、改进型） 5.4、振荡器的频率稳定度 5.4.1频率稳定度的计量 5.4.2导致振荡频率不稳定的原因 5.4.3主要稳频措施 5.4.4晶体振荡器 石英谐振器的基本特性 晶体振荡器电路 5.5其他振荡器与特殊振荡现象 5.1 振荡器 概述 振荡器 概述——应用 （3）应用： 产生振荡的机理 为什么是衰减振荡？ 振荡器 概述－分析方法 5.2、LC 振荡器的基本工作原理 振荡的产生--初始阶段(小信号） LC 振荡器基本工作原理－－三大条件 稳幅机理 反馈振荡器起振条件为T=AF1，保证了输出信号幅度的不断增长，但随后必须限制其增长，使其达到平衡，即满足平衡条件T=AF=1 振幅稳定条件--硬激励与软激励 （2）相位稳定条件 举例：习题 5-4 互感耦合振荡器符合相位平衡条件 互感耦合振荡器符合相位平衡条件同名端的判断： 1、共基接法振荡器：耦合线圈初、次级绕组必须对地具有相同的同名端。 2、共发接法振荡器：耦合线圈初、次级绕组必须对地具相反的同名端。 举例： 5-4 （续） 作业： 举例： 5-4（A） 举例： 5-4（B） 举例： 5-4（C） 差分对管互感耦合振荡器 振荡环路由 经回路 及其耦合线圈 与 基极相接，再通过公共发射极将信号反馈回 。图中， 与 同相，环路满足正反馈条件，振荡频率 。 该振荡器的优点是输出电路不在闭合反馈环路之内，只要不饱和，环路与负载将处于隔离状态，有利于振荡器的频率稳定和幅度稳定。 无线收发信机中的振荡器 画高频（交流）等效电路的原则： 1、高频扼流圈开路，滤波电容短路 2、电源交流接地 3、旁路电容、耦合电容一般情况下短路 *画振荡器等效电路时，未旁路的偏置电阻可以不画 互感耦合振荡器符合相位平衡条件同名端的判断： 1、共基接法振荡器：耦合线圈初、次级绕组必须对地具有相同的同名端。 2、共发接法振荡器：耦合线圈初、次级绕组必须对地具有相反的同名端。 画高频（交流）等效电路的原则 画出互感反馈振荡器的高频等效电路。要使电路能产生振荡， 请注明互感线圈各同名端的位置。 图（C） 5-2，5-3，5-8, 5-9 画出互感反馈振荡器的高频等效电路。要使电路能产生振荡， 请注明互感线圈各同名端的位置。 图（A） 画出互感反馈振荡器的高频等效电路。要使电路能产生振荡，请注明互感线圈各同名端的位置。 图（B） 画出互感反馈振荡器的高频等效电路。要使电路能产生振荡， 请注明互感线圈各同名端的位置。 图（C） 两种负阻器件特性 隧道二极管振荡器原理电路 负阻抵消正阻 差分对管是依靠一管趋向截止而另一管恒流使其差模传输特性接入平坦区的，振荡器由起振进入平衡状态的稳幅作用是振荡管进入截止区而不是饱和区所引起的，这样就保证了回路Q值不会降低，进一步改善了频率和幅度的稳定性。 * （1）定义：振荡器是一种不需外加信号激励能自动将直流 能量变换为特定频率和幅度的交变能量的装置。 （2）分类： 按振荡波形分：正弦波振荡器和非正弦波(波形为方波、矩形波或其它波形)振荡器. 按构成原理分： 按选频网络分： RC振荡器(f低） LC振荡器 晶体振荡器 反馈型振荡器 负阻型振荡器（微波段） 声表振荡器（SAW） 返回 无线发射机调制用的载波信号。 超外差接收机混频用的本地振荡信号（本振）。 同步解调用的本地载波信号（同步信号） 各种电子测量设备和计时仪表用它产生各种频率信号和频率（时间）基准信号。例如 时钟、定时，信号源。 工业生产部门高频电加热设备如微波炉，电疗设备等。 对于以上应用，振荡器的主要指标是频率稳定度和准确度；振幅的大小与稳定性；波形的失真。 －－要求振荡器有高的效率和功率。 S 1 2 0 t LC谐振回路是LC振荡器的重要组成部分，正弦波振荡器则是基于二阶RLC回路的自由振荡现象。 考虑了回路损耗后，当 时 回路将产生振幅衰减的阻尼振荡 ：衰减常数 无阻尼振荡频率 ：有阻尼振荡频率 从能量角度：振幅衰减由于回路存在损耗。 维持等幅振荡措施： 适时地补充必要的交变能量， 以维持回路内部 的能量平衡。 （方法：正反馈）－－反馈振荡器 抵消回路存在损耗，用负阻器件,如隧道二极管 －－负阻振荡器 这里只讨论反馈型振荡器（包括原理、设计方法、影响指标因素及典型线路）。 本质上反馈型振荡器就是负阻振