电子技术基础（第五版）课件 苏莉萍 第6--8章 正弦波振荡器、 直流稳压电路、 数字电路基础知识 .pptx

课题六正弦波振荡器;

6.1自激振荡原理;;?;;?;;?;;

6.1.4正弦波振荡电路的组成

从以上分析可知，一个自激振荡电路应由以下几个部分组成：

(1)放大电路。

(2)正反馈网络。

(3)选频网络。

(4)稳幅环节。

综上所述，一个正弦波振荡电路应当包括放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅环节四个组成部分。;

6.2RC振荡器;;?;

在图6.4(a)中，有;

取R1=R2=R，C1=C2=C，则;?;;

2.RC桥式振荡电路分析;;

6.2.2RC移相式振荡器

1.RC移相选频原理

RC电路有超前移相或滞后移相两种，如图6.7所示。在移相电路中，若用其中一种移相电路作为反馈网络，至少需三节RC超前或滞后电路串接，才能移相180°，因为一节RC电路最大移相不超过90°。;;

2.RC移相式振荡电路分析

图6.8所示放大电路为一共射极分压式偏置放大电路，其输出电压与输入电压倒相，即φa=-180°。图中用三节RC超前移相电路，可使φf=+180°，那么φ=φa+φf=0°，满足振荡的相位条件。若用三节RC滞后移相电路，使其中φf=-180°，即φ=φa+φf=-360°，同样可满足振荡的相位条件。调整放大倍数即可满足振荡的幅值条件。RC移相式振荡器的振荡频率为;;

6.3LC振荡器;

通常R?ωL，所以

;

Q为品质因数。Q值越大，R值越小，谐振时阻抗值越大，相角随频率变化的程度越急剧，说明选频效果越好。LC并联电路的频率特性如图6.9(b)、(c)所示。;

6.3.2变压器反馈式LC振荡电路

1.电路组成

图6.10所示为一变压器反馈式LC振荡电路。图中，L1C并联回路作为三极管的集电极负载，是振荡电路的选频网络。变压器反馈式振荡电路由放大电路、反馈网络和选频网络三部分组成。电路中三个线圈作变压器耦合。线圈L1与电容C组成选频电路，L2是反馈线圈，与负载相接的L3为输出线圈。;;

2.振荡条件及振荡频率

集电极输出信号与基极的相位差为180°，通过变压器的适当连接，使L2两端的反馈交流电压又产生180°相移，即可满足振荡的相位条件。自激振荡的频率基本上由LC并联谐振回???决定。即;

3.电路特点

变压器反馈式振荡电路的特点是电路结构简单，容易起振，改变电容大小即可方便地调节振荡频率。在应用时要特别注意线圈L2的极性，否则没有正反馈，无法振荡;

6.3.3电感三点式LC振荡器

1.电路结构

图6.11所示为电感三点式LC振荡器，图(a)是用晶体管作放大电路；图(b)是用运放作放大电路。特点是电感线圈有中间抽头，使LC回路有三个端点，并分别接到晶体管的三个电极上(交流电路)，或接在运放的输入、输出端。;

2.振荡条件及频率

在图6.11(a)中，用瞬时极性法判断相位条件，若给基极一个正极性信号，晶体管集电极得到负的信号。在LC并联回路中，1端对“地”为负，3端对“地”为正，故为正反馈，满足振荡的相位条件。振荡的幅值条件可以通过调整放大电路的放大倍数Au和L2上的反馈量来实现。该电路的振荡频率基本上由LC并联谐振回路决定：

式中，L=L1+L2+2M。;;

3.电路特点

在电感三点式LC振荡电路中，由于L1和L2是由一个线圈绕制而成的，耦合紧密，因而容易起振，并且振荡幅度和调频范围大，使得高次谐波反馈较多，容易引起输出波形的高次谐波含量增大，导致输出波形质量较差。;

6.3.4电容三点式LC振荡器

1.电路组成

图6.12所示为电容三点式LC振荡电路。电容C1、C2与电感L组成选频网络，该网络的端点分别与三极管的三个电极或与运放输入、输出端相连接。;;?;

3.电路特点

由于反馈电压取自C2，电容对高次谐波容抗小，反馈中谐波分量少，振荡产生的正弦波形较好，但这种电路调频不方便，因为改变C1、C2调频的同时，也改变了反馈系数。为了克服上述缺点，常采用图6.13所示的选频网络，其中图(a)电路的振荡频率为;;

式中，C为C1、C2与C3串联后的等效电路，但一般情况C1?C，C2?C，所以C≈C3。图(b)电路的振荡频率为

式中，C″=C1·C2/(C1+C2)+C3。;

6.3.5石英晶体振荡电路

有些电路要求振荡频率的稳定性非常高(如无线电通信的发射机频率)，例如要求其Δf/f0达10-8~10-10数量级，用前面所讨论的电路很难实现这种要求。采用石英晶体振荡器，则可以实现这样高的稳定性。其外形及结构如图6.14所示。;;

1.石英晶体的特性及等效电路