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第五章 正弦波振荡器 5.1 概述 5.2 反馈振荡器的工作原理 5.3 LC正弦振荡器 5.4 LC正弦振荡器的频率稳定度 5.5 晶体振荡器 5.6 其他形式振荡器 5.1 概述 正弦波振荡器： 能自动将直流电能转换成 （具有一定频率和振幅的）正弦交流信号能 量的电路。 5.2 反馈振荡器的工作原理 5.2.1 基本组成 实际的反馈振荡 器是由反馈谐振放 大器演变而来的， 如图5-1示。 开关由1接到2位置放大器和反馈网路构成一个闭 环回路，反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。 二、电路组成： 由上面分析可知，反馈型自激振荡器电路 必须包含以下几个基本组成部分： 放大器—完成能量转换 选频网络—完成频率选 择及滤波; 反馈网络—完成正反馈; 稳幅电路—决定振荡稳 态振幅; 补充回路电阻产生损耗 的能量来源（电源); 5.2.2 电路的振荡条件 一、起振条件（电路开始工作时的条件） 本框图如下。 讨论回路增益，根 据反馈理论 在不考虑回路损耗的起振条件是： 实际应用中要求维持一定振幅的振荡，通 常需要满足 即起振条件。也可表示为 振幅起振条件： 相位起振条件： 二、平衡条件（输出能够维系电路输入的条件） 满足振荡平衡条件时，经过稳幅过程实现等 幅输出。 三、振荡的稳定条件 平衡状态有稳定平衡和不稳定平衡，振荡器工作时要处于稳定平衡状态。 振幅稳定条件是指当外界因素造成振荡幅度 变化后，振荡器能够自动恢复原来振荡幅度所 需满足的条件。 相位稳定条件是指相位平衡条件被破坏时，电 路能够重新建立相位平衡的条件。 2、相位稳定条件 相位稳定条件是指相位平衡条件被破坏时， 线路本身能重新建立起相位平衡点的条件。 注意：相位稳定条件和频率稳定条件在本质上 是一致的。因为 所以，相位的变化必然引起频率的变化。 假设外因导致相角的变化 ，即反馈 电压 超前原有输入电压 ，相当于缩短了 给回路补充能量的周期，荡频率就增加了。反 之， ， 的相位滞后于 ，振荡频率 就下降。所以频率随相位的变化保持相同的方 向，即 由上式可知，必须使频率变化时产生相反方向 的相位变化，以补偿外因引起的相位变化。即 相位平衡的稳定条件是 而振荡器的相移 式中， 为晶体管的正向传输导纳相移； 为 回路相移； 为反馈网络的相移。则有 5.3 LC正弦波振荡器 5.3.1 互感耦合振荡器 互感耦合振荡器通过线圈之间的互感耦合实 现正反馈，依靠改变同名端位置和耦合量M来满 足振荡器的振荡条件。 集电极调谐型电路在高频输出方面比其它两种 电路稳定，而且输出幅度大，谐波成分小。 基极调谐型电路的振荡频率可以在较宽的范围 内变化，仍能保持振荡幅度平稳。 如下图示其原理图及等效交流通路。 产生后作为自偏压电阻，稳幅作用。 电容反馈三端振荡电路的振荡频率为 两种振荡器的比较 5.3.3 两种改进型电容反馈式振荡器 一、串联改进型电容反馈式振荡器（克拉泼振荡器） 振荡频率为 5.3.4 LC三端式振荡器组成原则 电路振荡时（回路表现为纯电阻）必须满足 即 而 与 相差 ，因此，要求反馈电压 必须与 反相才能满足相位条件。 而 所以 例5-2 振荡电路如图（a）示，试画出交流等效 电路，并判断电路在什么条件下起振？属于什 么形式的振荡电路？ 2）根据交流等效电路可知，因为Xeb为容性电抗，根 据三端电路相位平衡判断准则，Xce也必须呈容性 ，同理，Xcb应该呈感性。 根据并联谐振回路的相频特性，当振荡频率 （回路 的固有频率）时，呈容性。 据 ，回路 应呈感性，振 荡电路才能正常工作。由图可知， （回路 的固有频率）时可以振荡且等效为电容三 端振荡电路，所以其条件可写为 例5-3 有一振荡器的交流等效电路如图示。已 知回路参数满足 ，试问 （1）该电路能否起振？ （2）等效为哪种类型的振荡电路？其振荡频 率与各回路的固有谐振频率之间有何关系？ 解：该电路要振荡，必须满 足相位平衡判断准则。 (1)先假定