高频电子线路课件第四章.pptx

高频电子线路课件第四章会计学反馈型振荡器负阻型振荡器第1页/共39页正弦波振荡器的分类利用有源器件和选频回路，根据正反馈原理组成把一个呈现负阻性的二端有源器件直接与谐振回路相连 各个频段的振荡器RC振荡器LC振荡器石英晶体振荡器微波电子管微波半导体器件-+VoVf-+Vi第2页/共39页4.2 LC振荡器的基本工作原理4.2.1 振荡的建立一、产生 振荡的原理第3页/共39页二、 振荡建立的过程1、 最初的输入信号如何得到？A、接通直流电源时电路中的瞬变过程B、放大器件内部的热噪声2、 振荡建立的波形变化第4页/共39页三、 正弦振荡电路的基本组成1、 振荡回路，包含两个或两个以上的储能元件A、存储能量B、决定振荡频率C、具有选频特性，保证输出单一正弦波2、能量来源3、控制设备，即有源器件和正反馈电路A、控制能量补充B、保证能量交换ViVo放大器A设：放大器的开环增益为A 反馈网络的电压传输系数为FVf反馈网络F振幅平衡条件：相位平衡条件：第5页/共39页4.2.2 振荡器的平衡与稳定条件一、 平衡条件Vi1、 平均放大倍数AVo放大器AVf反馈网络F振幅起振条件：相位起振条件：第6页/共39页二、 振荡器的起振条件2、 起振条件 AF越大，起振越容易，通常取F =1/2~1/8 当要求输出波形非线性失真很小时，AF应尽量接近1V’oQ第7页/共39页4.2.3振荡器平衡状态的稳定条件——当振荡器受到外部因素的扰动，破坏了原平衡状态，振荡器应具有自动恢复到原平衡状态的能力。不稳定平衡稳定平衡一、振幅平衡的稳定条件1、当Vom VomQ时2、当Vom VomQ时QVomQ软自激第8页/共39页 硬自激——需要预先加上一个有一定振幅的信号才能起振ViVo放大器AVf反馈网络F晶体管的相移LC并联谐振回路的相移第9页/共39页二、相位平衡的稳定条件——当相位平衡条件遭到破坏时，线路本身能重新建立起相位平衡点的条件。1、频率与相位的关系频率随相位的变化关系：相位平衡的稳定条件为：相位平衡的稳定条件为：第10页/共39页2、LC并联谐振回路的相频特性电路在foA处建立起新的平衡电路在fo处恢复平衡第11页/共39页4.3 反馈型LC振荡器线路按反馈耦合元件分为：互干耦合振荡器电感反馈式振荡器电容反馈式振荡器集电极直流电源与基极偏压的供给方式并馈、串馈具有高稳定性的混合反馈式偏置电路第12页/共39页4.3.1电感反馈式三端振荡器（哈脱莱电路）一、电路形式CCBEEB第13页/共39页二、交流等效电路三、起振条件四、振荡频率第14页/共39页4.3.2电容反馈式三端振荡器（考毕兹电路）一、电路形式CCBEEB第15页/共39页二、交流等效电路三、振荡频率四、起振条件改变C1、C2的值，在一定条件下可改善起振条件C1/C2通常取0.1~0.5为易第16页/共39页电容三点式与电感三点式电路的比较电容三点式电感三点式1、输出波形好差2、频率稳定度相对较高相对较低3、输出频率范围可达到100MHz以上可达到甚高频段4、应用点频振荡器应用较少第17页/共39页4.3.3 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则1、XCE与XBE的电抗性质相同；2、XBC与XCE、XBE的电抗性质相反；3、对于振荡频率fo，应满足： XCE+XBE+XBC=0集基相同余相反考毕兹电路哈脱莱电路第18页/共39页例1：图示为振荡电路的交流通路，根据产生自激振荡所需相位条件，判断其是否能振荡，或是在某种限定条件下能振荡。 abcdC3L3C1L1C2L2第19页/共39页例2：图示为一个三回路振荡器的等效电路，设有下列四种情况：（1）L1C1＞L2C2＞L3C3；（2）L1C1＜L2C2＜L3C3；（3）L1C1=L2C2＞L3C3；（4）L1C1＜L2C2=L3C3；fo3fo1fo2第20页/共39页4.4 振荡器的频率稳定问题振荡器的性能指标：频率和振幅的准确度与稳定度4.4.1频率准确度与频率稳定度一、频率准确度（频率精度）——振荡器在规定条件下，实际振荡频率f1与要求的标称频率fo之间的偏差。绝对频率偏差: 相对频率偏差 :例3：某一振荡器在一天， ， ，则该振荡器的频率稳定度为： 第21页/共39页二、频率稳定度——是指振荡器实际振荡频率f1偏离其标称频率fo而变化的程度，它定义为在规定时间间隔内，振荡频率的相对变化量的最大值。 短期频率稳定度多用其均方误差来表示： 第22页/共39页三、频率稳定度的划分时间间隔引起的原因长期一天以上乃至几个月内有源器件、电路元件的老化特性短期一天以内温度、电源电压变化和电路参数不稳定等因素瞬时秒或毫秒内设备内部噪声或各种突发性干