第7章正弦波振荡器.ppt

图 7.12.5 串、并联RC选频振荡器原理 正反馈选频网络 同相比例放大器 图 7.12.7 文氏电桥振荡器电路实例 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 图 7.8.4 串联谐振型正弦波晶体振荡器电路 石英晶体的基频越高，晶片的厚度越薄。频率太高时，晶片的厚度太薄，加工困难，且易振碎。因此在要求更高频率工作时，可以在晶体振荡器后面加倍频器。另一个办法就是令晶体工作于它的泛音频率上，构成泛音晶体振荡器。 所谓泛音，是指石英片振动的机械谐波。它与电气谐波的主要区别是：电气谐波与基波是整数倍关系，且谐波与基波同时并存；泛音则与基频不成整数倍关系，只是在基频奇数倍附近，且两者不能同时存在。由于晶体片实际上是一个具有分布参数的三维系统，它的固有频率从理论上来说有无限多个。泛音晶体谐振器在应用时需设计一种具有抑制非工作谐波的泛音振荡电路使其工作在指定的泛音频率上。 图 7.8.5 泛音晶体振荡器 交流等效电路 若泛音晶体的标称泛音次数为5，相应的标称频率为5MHz，则L1C1谐振回路应调谐在3～5次泛音频率之间，如3.5MHz。在5MHz, L1C1谐振回路呈容性，满足相位平衡条件。 而对于基频和3次泛音频率来说， L1C1回路呈感性，振荡器不满足相位平衡条件，不能产生振荡。而对于7次及其以上的泛音频率， L1C1回路呈容性，但其电容量过大，负载阻抗过小，，不能满足振幅平衡条件，也不能起振。 B w O 电纳 w C B = w C － 1 w L 1 L w － 感性 容性 w P 负阻振荡器是把一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振 回路相接，以产生等幅振荡。 图 7.9.1 正、负电阻的概念 Ｒ上的电位降方向与电流方向 相同，呈正电阻性,故此电阻相当于 电动机作用，它从外界电源吸收功 率。若Ｒ上的电位升方向与电流方 向相同，呈负电阻性，故此负电阻 相当于发电机作用，它不但不消耗 功率，反而向外界输出功率。注 意，以上针对交流电阻。 具有负阻的器件有两大类：电压控制型负阻和电流控制 型负阻。 图 7.9.2 负阻特性曲线的类型 负阻振荡电路也有两种基本类型，即串联型负阻振荡器线路和并联型负阻振荡器线路。 图 7.9.4 负阻振荡器原理电路 图 7.9.5 隧道二极管负阻振荡器 举例： 特点：适用于较高的工作频段（可在100 MHz至10GHz波 段内）。 优点：噪声低，对温度变化、核辐射均不敏感，电路简单， 体积小和成本低等。 缺点：输出功率和电压都较低；在电路中使用起来不如反馈 式振荡器方便；频率稳定和幅度稳定都不及反馈式振荡器。 7.10.1 寄生振荡现象 7.10.2 自偏压建立过程与间歇振荡现象 放大器工作不稳定 被传输的信号产生失真 引起晶体管的PN结被击穿或瞬时损坏 1. 寄生振荡的危害 放大器中，即使没有输入信号，也有交流输出。这叫做产生了寄生振荡。 １）反馈型寄生振荡 2. 寄生振荡的类型及产生原因 由放大器的输出与输入间各种寄生反馈引起的。 A. 外部反馈: 主要是通过多级放大器的公共电源内阻、馈线或元件的寄生耦合以及输入端与输出端的空间电磁场的耦合引起的。 B. 内部反馈: 晶体管的极间电容产生的。 图 7.10.1 晶体管高频功率放大器由内反馈产生寄生振荡的等效电路 2）负阻型寄生振荡 2. 寄生振荡的类型及产生原因 直接由器件的负阻现象产生的寄生振荡，主要有雪崩负阻振荡和过压负阻振荡两种。 A. 雪崩负阻振荡：晶体管工作进入雪崩击穿区，这种寄生振荡一般只在信号的负半周才出现。 B. 过压负阻振荡: 晶体管工作于过压状态，它一般在信号的正半周出现。 3. 寄生振荡的排除和防止措施 图 7.10.2 晶体管高频功率放大器的各种稳定措施 1. 间歇振荡 指振荡器工作时，时而振荡，时而停振的一种现象。这一现象产生的原因来自振荡器的自偏压电路参数选择不当。 图 7.10.5 间歇振荡时的振荡电压波形 2. 自偏压的建立过程 图 7.10.3 电容三端振荡 器的自偏置电路 由于Re上的直流压降是由发射极电流IE建立的，而且随 IE变化而变