高频电子线路Chapter6正弦波振荡器(已排)11.ppt

Chapter 6 正弦波振荡器 6.1　概　述 6.2　反馈型振荡器基本工作原理 6.3　反馈型LC振荡器线路 6.3.2　三端式LC振荡器 6.4　振荡器的频率稳定问题 6.4.1　影响频率稳定度的因素 6.4.2　振荡器稳定频率的方法 6.5　石英晶体振荡器 6.5.2　晶体振荡器电路 6.6　其它形式的振荡器 串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路) （a）克拉泼电路的实用用电路 （b）高频等效电路 因为C3远远小于C1和C2，所以三电容串联后的等效电容 振荡角频率 故克拉泼电路的振荡频率几乎与C1、C2无关。 (1)由于Cce、Cbe的接入系数减小，晶体管与谐振回路是松耦合。 (2)调整C1 C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率的影响很小。 而由于管子的放大倍数与频率成反比，故随着放大频率的升高振荡的幅度明显下降，上限频率受到限制。故: (3)调整C3值可以改变系统的谐振频率,对反馈系数无影响。 (1) 克拉泼电路的波段覆盖的范围窄。 (2) 工作波段内输出波形随着频率的变化大。 克拉泼电路的特点: 因为克拉泼电路要求的起振条件为 并联型改进电容三端式振荡器(西勒(Seiler)电路) (a)实际电路 (b)高频等效电路 其回路等效电容 振荡频率 (1) 波段覆盖率宽。 (2) 工作波段内,输出波形不随频率变化。 因为西勒电路要求的起振条件为： 而晶体管的放大系数正好满足特性。 西勒(Seiler)电路特点： C3的选择要合理，C3过小时，振荡管与回路间的耦合过弱， 振幅平衡条件不易满足，电路难于起振; C3过大时，频率稳定度会下降。 在保证起振条件得到满足的前提下，尽可能的减小电容C3值。 LC三端式振荡器组成法则(相位平衡条件的判断准则) 三端式振荡器的原理电路 三端式LC振荡器是一种反馈式LC振荡器。 当回路元件的电阻很小，可以 忽略其影响，同时也忽略三极管的输入阻抗与输出阻抗的影响，则电路要振荡必须满足条件： xbe+xce+xcb=0 对于振荡管而言，其集电极电压vo与基极输入电压 是反相的，二者相差180?，为了满足振荡系统的相位平衡条件，反馈系数F也须产生180?相位差，为此，xeb与xce必须性质相同，即为同名电抗，则xcb必然为异名电抗。 简言之就是“ce，be同抗件，cb反抗件” 以此准则可迅速判断振荡电路组成是否合理，能否起振。也可用于分析复杂电路与寄生振荡现象。 由此得出三端电路组成法则为： xeb、xce电抗性质相同，xcb与xeb、xec电抗性质相反。 许多变形的三端式LC振荡电路，xce和xbe、xcb往往不都是单一的电抗元件，而是可以由不同符号的电抗元件组成。但是，多个不同符号的电抗元件构成的复杂电路，在频率一定时，可以等效为一个电感或电容。根据等效电抗是否具备上述三端式LC振荡器电路相位平衡判断准则的条件，便可判明该电路是否起振。 例6-1 振荡电路如图(a)所示，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？ 解 1) 根据画交流等效电路原则，将所有偏置视为开路，将耦合电容、交流旁路电容视为短路，则该电路的交流等效电路如图(b)所示。 2) 根据交流等效电路可知，因为xeb为容性电抗，为了满足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。 (b) (a) 根据并联谐振回路的相频特性，当振荡频率f0＞f1(回路L1C1的固有频率)时，L1C1呈容性。根据xbe+ xce+ xbc=0， L3C3回路应呈感性，振荡电路才能正常工作。由图可知， f0＜f3时可以振荡，等效为电容三端振荡电路。其条件可写为 ＜ 即 L1C1＞L3C3 并联谐振回路的相频特性 例6-2 有一振荡器的交流等效电路如图所示。已知回路参数L1C1＞L2C2＞L3C3，试问该电路能否起振，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。先假定xce、xbe均为电感，则xcb应为电容。 根据已知条件L1C1＞L2C2＞L3C3， 则有f1＜f2＜f3，若要xce、xbe为电感，则应该f0＜f1，f0＜f2，同时f0＞f3，由已知条件看出f0不可能同时大于f3小于f2，故不成立。 若xce、xbe同为电容，则f0＞f2＞f1，同时应该f0＜f3，有已知条件知振荡频率可满足该条件，即f1＜f2＜f0＜f3，所以，该电路应为电容三端振荡器。 　　频率稳定，就是在各种外界条件发生变化的情况下，要求振荡器的实际工作频率与标称频率间的偏差及偏差的变化最小。 绝对准确度 相对