电子线路非线性部分第五版第三章振荡器.ppt

0102晶体工作在fs和fp之间，偏向于fs，呈感性的频段内，等效为一个高Q值电感，与外电路电容构成并联谐振回路，相应构成的振荡电路称为并联型晶体振荡电路。晶体工作在fs上，等效为短路线，对应振荡电路为串联型晶体振荡电路。晶体振荡电路并联型晶体振荡电路皮尔斯晶体振荡电路C1和C2的串联电容直接并联在晶体两端，是晶体的负载电容。如果其值等于晶体规定值，那么振荡电路的振荡频率就是晶体标称频率。采用温度补偿的晶体振荡器的实用电路串联型晶体振荡电路XK76集成晶体振荡器的内部电路三、泛音振荡电路采用分立元件RC构成相网络，振荡器主要工作在几十kHz以下的低频段。1移相网络包括导前滞后串并联23.5RC正弦波振荡器移相电路每节导前与滞后电路的最大相移RC移相网络均为衰减网络，传输增益需与放大器相接结论串并联电路具有与LC谐振电路类似的特性至少3节RC，且与反相放大器相接必须与同相放大器相接电路外稳振幅文氏电桥振荡电路振幅起振条件分析Rt2R13.6环形振荡器这类电路要求多级级联放大器本身是反相放大器，级联后仍为反相放大器，并形成环。从电路形式上看是负反馈，但利用各级放大器高频工作产生的附加相移，在某个频率上达到180度，则负反馈变成正反馈。1、门电路反相器构成环行振荡器n反相器的级数，必须为奇数。环路中每级反相器产生的附加相移为振荡器不加输入信号，无输入，具有稳定且特定频率、振幅和波形信号输出的一类电路。振荡器：频率稳定度和准确性；振幅幅值的大小和稳定性；波形失真小。重要的是频率的稳定度和准确性振荡器的要求：前者波形接近理想正弦波；后者产生矩形波、锯齿波、三角波或其它特定波形。C反馈振荡器中根据组成的不同，又可分为正反馈构成的振荡器和数字电路中才会出现的由奇数个反相器门电路构成的振荡器。F产生的波形：正弦波振荡器和张弛振荡器。B组成结构：反馈振荡器和负阻振荡器。D前者利用反馈原理，由基本放大器和反馈网络形成闭合环路；后者采用负阻器件与LC回路共同构成。E振荡器分类A3.1反馈振荡器的工作原理从反馈放大器说起，注意同名端，可能出现正反馈和负反馈，振荡器是主网络和反馈网络构成的闭合环路。1、起振条件3.1.1起振和平衡条件?T(ωosc)=2n?(n=0,1,2,…)相位起振条件正反馈04T(ωosc)1振幅起振条件03在x处断开，环路增益为01为使反馈环路能在某一频率ωosc上建立起从无到有的振荡，必需有T(jωosc)=T(?osc)ej?T(?osc)1即02在振荡幅度达到某一所需确定值时限制其增长，并最终达到平衡。使反馈网络的输出信号幅度恰巧等于环路所需的输入信号幅度。T(jωosc)=1也称巴克豪森准则T(ωosc)=1振幅平衡条件?T(ωosc)=2n?(n=0,1,2,…)相位平衡条件2、平衡条件3、环路增益特性起振时大于1，随振荡电压振幅增大而下降，平衡时等于1。因此，环路中必须包含非线性环节。非线性环节可以在放大器中，也可以出现在反馈网络中。3.1.2稳定条件电源电压、温度、湿度等外界因素变化破坏已维持的平衡条件。通过放大和反馈的反复循环，振荡器越来越远离原来的平衡状态，导致振荡器停振或突变到新的平衡状态，表明原来的平衡状态是不稳定的。反之，如果通过放大和反馈的反复循环，振荡器能够产生回到平衡状态的趋势，并在原平衡状态附近建立新的平衡状态，当这些变化消失以后，又能恢复到原平衡状态，表明原平衡状态是稳定的。振幅稳定条件两个均为平衡点，但A点是稳定的，B点不稳定硬激励必须外加大的电冲击产生大于的起始扰动电压才能进入平衡点A，产生持续等幅振荡的方式；软激励电源接通后自动进入稳定平衡状态的方式。2、相位（频率）稳定条件在振荡频率附近相频特性具有负斜率。要产生稳定的正弦振荡，振荡器必须满足振荡的起振条件、平衡条件和稳定条件，它们缺一不可！注意010201基本组成：主网络和反馈网络，02必须包含可变增益放大器和相移网络。03组成形式：集总和分散04集总方式放大器和相移网络在电路上可以明确0