通信电子电路第四章正弦波振荡器.ppt

第四章 正弦波振荡器 4.2反馈型振荡器的原理分析 Multisim自激振荡演示 4.2 反馈型振荡器的基本原理 反馈振荡器是一个由主网络和反馈网络构成的闭合环路。 4.2.5 振荡电路基本组成及其分析方法 4.2.1 反馈振荡的条件 一、起振条件 由振荡建立过程的起振循环得出，使振幅不断增长的条件（起振条件）是 即起振条件为： 或 或表示为 或 （n=0,1,2,…） 4.2.4 二、平衡条件 持续振荡。所以，维持等幅振荡的平衡条件为 或表示为 4.2.4 当 时（非线性阶段）， 电路维持等幅 云南大学信息学院 Concentration makes professional * 4.1 概述 4.2 反馈振荡器的工作原理 4.3 三点式LC振荡器 4.4 改进型电容三点式LC振荡器 4.5 LC振荡器的频率稳定度 4.6 石英晶体振荡器 返回主目录 分类： 按输出波形分 按选频回路元件分 按原理、性质分 振荡器的定义： 振荡器是一种能自动的将直流电源的能量转变为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。 4.1 概述 应用： （1）在通信方面，正弦波振荡器可以用来产生运载信息的载波和作为接收信号的变频或解调时所需要的本地振荡信号； （2）医用电疗仪中，用高频加热。金属冶炼炉、家用电磁炉； 4.1 概述 （3）通过对正弦波信号进行处理还可以得到非正弦波信号，如方波,三角波,锯齿波等，这些信号在测量设备，数字系统及自动控制系统中的应用也日益广泛；等等. (1) 低频部分： 信息变换与放大 (2) 高频部分：高频信号产生、放大、调制 低频 放大器 高频 振荡器 高频谐振 放大器 振幅 调制器 高频 功放 换能器 消息信号 （1）发送设备 超外差式无线电收信设备的组成 （2）接收设备 本地 振荡器 混频器 中频 放大器 检波器 (解调) 低频 放大器 高频谐振 放大器 重点： 产生振荡的条件，各种类型振荡器的典型电路分析及相位条件的判断，起振条件的分析与计算； 难点： 振荡的建立过程；相位平衡条件的判断及起振条件的分析与振荡频率计算； 第四章 正弦波振荡器 举例：变压器耦合反馈振荡器 反馈网络： 与L相耦合的线圈Lf V L C L f U 主网络 反馈网络 Ui U f f Uo . . . 主网络： 负载为LC谐振回路的谐振放大器。 图4-3 互感反馈自激振荡器 反馈振荡器的组成框图如图4.3所示。 其主网络一般由放大器件和选频网络组成的放大器, 反馈网络一般由无源器件组成。图4.3为变压器耦合反馈振荡器。 图3.1.2 反馈型振荡器组成框图 图4.3 变压器耦合反馈振荡器 (a)原理电路 (b)交流通路 （互感耦合振荡器动画） V L C L f U 主网络 反馈网络 Ui U f f Uo . . . 同名端 一、振荡的建立过程 电路中的初始扰动将产生微弱的电信号 如此周而复始下去，其过程可以用下列循环表示 反送到放大器的输入端作为新的 ， ，利用 放大后，主网络输出 放大器 反馈，产生的 ，再经过反馈网络 当 增加到一定值时， 放大器的放大倍数 降低，从而出现下面的循环过程 晶体管将出现饱和截止，使 最终将使 保持恒定不变， 从而形成等幅持续振荡。 V L C L f U 主网络 反馈网络 Ui U f f Uo . . . 激励电压和偏压建立过程 一、平衡条件 （必要条件） 在X处拆开， 并按所标极性 定义的环路增益为： 主网络 反馈网络 Ui U U f f Uo . . . . 若在某一频率 上， 同相又等幅，即 若令 平衡条件： 相位平衡条件： 振幅平衡条件： 主网络 反馈网络 Ui U U f f Uo . . . . 4.2.2自激振荡的平衡 振幅起振条件 初始信号来源于开机时的电冲击、干扰等微弱广谱信号，由于谐振回路的选频作用，只有 分量在谐振回路两端产生较大的电压，经正反馈、放大的反复循环，振荡电压振幅就会不断地增长 相位起振条件 4.2.3振荡的建立和起振条件（必要条件） 结论：振荡器起振时， 迅速增长，而后 图4.4 振荡建立过程的波形 4.2.3 下降， 的增长速度变慢，直到 时， 停止增长，振荡器进入平衡状态。在相应的振幅在 上维持等幅振荡。如图4.4所示。 1、振荡器的电路组成 振荡电路有三部分组成 2、分析方法 由上述分析知反馈电路能否正常工作应考虑以下几点： （1）可变增益放大器应有正确的直