第5章节LC振荡器幻灯片.pptxVIP

5.3 LC振荡器主要要求： 1.熟悉LC振荡器的构成和振荡条件2.掌握变压器式LC振荡器原理及应用3.掌握三点式反馈LC振荡器的原理及应用5.3.1 变压器反馈式振荡电路变压器反馈式振荡电路是有放大电路、变压器反馈电路和LC选频电路三部分组成。uce是交流输出电压，选频电路是与负载成并联的交流电路，当产生并联谐振时，谐振频率为当改变LC电路参数，振荡频率也相应作改变。存在正反馈是振荡满足相位条件的等价，因此判断是否正反馈是判断电路能否起振的主要判据。+使用瞬时极性法：对反馈环在a点处断开，假设相位为“+”，经过共射组态放大电路倒相放大，在VT集电极处相位为“-”。+–正反馈在电感L1上，电流应该从电位为0的交流地“UCC”流向负相位的集电极，L2上电流由于同名端的影响，同样从“有点”到“没点”端，对应L2下部为交流地，则L2同名端的相位为“+”（电流应从高电势流向低电势）。这个正相位传输到a点，对照初始设定相位为“+”，此反馈为正反馈。+变压器反馈振荡电路，由于变压器耦合的漏感等影响，这类振荡器工作频率不太高，只能用在中、短波波段，并且要考虑同名端或反馈极性问题，改进电路常用电感反馈式振荡电路。5.3.2 电感反馈式振荡电路L1、L2和C组成振荡回路，起选频和反馈作用，实际是一个具有抽头的电感线圈，类似自耦变压器。其反馈部分电路由于有三个基本连接点，故此部分又称三点式反馈电路。对应接点123，13为外端连接点，2为中间连接点，这是因为2点来自电感的中段抽头。+当三点式反馈电路发生谐振时进行选频，此时三点式网络等效为一个三抽头的纯阻性负载，当中间抽头接地时，两端抽头上的信号相位相差π，即是信号极性相反。由此可以判断振荡电路为正反馈：开环放大A为共射组态的放大电路，有倒相放大性质；反馈部分F中间为接地点，13抽头反相，故有–通常反馈线圈L2的匝数为线圈L1和L2总匝数的1/8~1/4。根据谐振条件，电路振荡频率为：M为线圈L1与L2之间的互感。电感反馈式振荡电路的特点：耦合很近，容易起振。改变抽头位置，可获得较好的正弦波振荡，且输出幅度较大。频率的调节可采用可变电容，调节方便。由于反馈电压取自L2，对高次谐波分量的阻抗大，输出波形中含有较多的高次谐波，所以波形较差。一般该电路应用于收音机的本振、高频加热器等等。5.3.3 电容反馈式振荡电路其振荡电路图不过是将电感反馈式振荡中三点式反馈电路的电容和电感互换位置而已。–将振荡反馈环于a点断开，应用瞬时极性法，设于VT基极信号相位为“+”，通过共射组态放大，信号倒相为“-”；三点式反馈网络中间抽头接地，当发生并联谐振而选频时，三点式网络呈纯阻性，13抽头反相，得到反馈到a点信号相位为“+”，对比初始设定相位是正反馈，满足相位条件，能起振。++正反馈+与电感反馈式振荡电路一样，电路产生谐振时电容反馈式振荡电路的特点由于反馈电压取自电容C2，它对高频谐波分量的阻抗较小，因此振荡波形较好；较之电感反馈式，振荡电路受三极管极间电容影响比较小，即频率稳定性较高，但是调节不便，调节范围小，一般只用于高频振荡器中。5.3.4 石英晶体振荡电路1.石英谐振器石英晶体是SiO2结晶体，具有各向异性的物理特性。即不同切向的晶片其特性亦不同。晶片在机械变形下降验收力方向产生电场，镜片两面形成异号电荷，即正向压电效应；晶片在电场作用下产生机械变形，称为反向压电效应，两者共存，互相牵制，达成平衡。当外加交变电压频率等于固有自谐振频率时产生压电谐振，振荡交变电流最大。石英晶体电路符号如a图，谐振时等效的电感值很大，电容很小，并联谐振阻抗Rq很大，Q值很高，固有谐振频率很稳定，故而其振荡稳定性极高，比LC回路更优越。石英晶体的谐振频率与晶片尺寸大小有关。2.石英谐振器的谐振频率石英晶体谐振频率有两个，串联的fs和并联的fp。通常C0Cq，两个频率很相近，fp稍大于fs。常把石英晶体谐振器当作一个电感元件。3.石英晶体振荡器（1）并联型晶振三点式反馈网络交流通路简化电路（2）串联型晶振左图是共基极连接的电容三点式振荡器，由L、C2与C1//C3组成振荡回路。其振荡频率f0在1MHz以上。放大器与振荡器本质不同在于：前者有输入信号，是将输入的小信号按照原来的模样加强幅度，过程中尽量不产生新的频率分量（否则非线性失真）；后者无任何输入信号，只要加上直流电能就会自主产生一定频率分量的交流波形信号，而作为一般的信号源。振荡的条件分为幅度条件和相位条件，其中相位条件要比幅度条件严格，故判断能否产生振荡主要靠是否符合相位条件，即是否是正反馈。本章小结振荡分为RC振荡电路和LC振荡电路电桥式RC振荡电路RC振荡电路移相式RC振荡电路其中移相式RC振荡电路中起码含有3个相同的移相环节。变压器反馈式振荡电路LC振荡电路电容反