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第5章 正弦波振荡器 ;5.1 反馈振荡器的原理 ; (5 ─ 1) ; 自激振荡的条件就是环路增益为1, 即 ; 5.1.2平衡条件 振荡器的平衡条件即为 ;(5 ─ 10) ; 与F(jω)反号的反馈系数F′(jω) ; 5.1.3 起振条件 为了使振荡过程中输出幅度不断增加, 应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大, 即振荡开始时应为增幅振荡, 因而由式(5 ─ 8)可知 ; 图 5 ─ 2 振幅条件的图解表示 ; 5.1.5稳定条件 振荡器的稳定条件分为振幅稳定条件和相位稳定条件。 振幅稳定条件为 ; 一个正弦信号的相位φ和它的频率ω之间的关系 ; 5.1.5 振荡线路举例——互感耦合振荡器 图5 ─ 5是一LC振荡器的实际电路, 图中反馈网络由L和L1间的互感M担任, 因而称为互感耦合式的反馈振荡器, 或称为变压器耦合振荡器。 ; 图 5 ─ 5 互感耦合振荡器 ;5.2 LC 振 荡 器 ; 根据谐振回路的性质, 谐振时回路应呈纯电阻性, 因而有 ; 三端式振荡器有两种基本电路, 如图5 ─ 6所示。 图5 ─ 6 (a)中X1和X2为容性, X3为感性, 满足三端式振荡器的组成原则, 反馈网络是由电容元件完成的, 称为电容反馈振荡器, 也称为考必兹(Colpitts)振荡器 ; 图 5 ─ 7是一些常见振荡器的高频电路, 读者不妨 自行判断它们是由哪种基本线路演变而来的。 ; 5.2.2电容反馈振荡器 图 5 ─ 8(a)是一电容反馈振荡器的实际电路, 图(b) 是其交流等效电路。 ; 图 5 ─ 8电容反馈振荡器电路 (a) 实际电路; (b) 交流等效电路; (c) 高频等效电路 ; 图5 ─ 8电路的振荡频率为 ; 将gie折算到放大器输出端, 有 ; 5.2.3 电感反馈振荡器 图5 ─ 9是一电感反馈振荡器的实际电路和交流等 效电路。 ; 图 5 ─ 9电感反馈振荡器电路 (a) 实际电路; (b) 交流等效电路; (c) 高频等效电路 ; 同电容反馈振荡器的分析一样, 振荡器的振荡频率 可以用回路的谐振频率近似表示, 即 ; 工程上在计算反馈系数时不考虑gie的影响, 反馈 系数的大小为 ; 5.2.5 两种改进型电容反馈振荡器 1. 克拉泼振荡器 图5 ─ 10是克拉泼振荡器的实际电路和交流等效电路 。; 由图5 ─ 10可知, 回路的总电容为 ; 2. 西勒振荡器 图5 ─ 11是西勒振荡器的实际电路和交流等效电 路。 它的主要特点, 就是与电感L并联一可变电容C5。 ; 由图5 ─ 11可知, 回路的总电容为 ; 5.2.5 场效应管振荡器 ; 图 5 ─ 12 由场效应管构成的振荡器电路 互感耦合场效应管振荡器; (b) 电感反馈场效应管振荡器; (c) 电容反馈场效应管振荡器 ; 5.2.6 压控振荡器 压控振荡器的主要性能指标为压控灵敏度和线性度。 压控灵敏度定义为单位控制电压引起的振荡频率的变化量, 用S表示, 即 ; 图 5 ─ 13 压控振荡器线路 ; 5.2.7 E1658单片集成振荡器 ; 图 5 ─ 15 E1658内部原理图及构成的振荡器 ; E1658单片集成振荡器的振荡频率是由10脚和12脚之间的外接振荡电路的L、C值决定, 并与两脚之间的输入电容Ci有关, 其表达式为 ;5.3 频率稳定度 ; 5.3.2 振荡器的稳频原理 由式(5 ─ 9b)有 ; (5─55) ;图5─16 从相位平衡条件看