電子技術(shù)基礎(chǔ)張龍興版全套PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電子技術(shù)基礎(chǔ)張龍興版全套電子技術(shù)基礎(chǔ)張龍興版全套4.1.1什么是反饋什么是反饋反饋反饋：在放大電路中，從輸出端把輸出信號(hào)的部分或全：在放大電路中，從輸出端把輸出信號(hào)的部分或全部通過(guò)一定的方式回送到輸入端的過(guò)程稱(chēng)為反饋。部通過(guò)一定的方式回送到輸入端的過(guò)程稱(chēng)為反饋。 反饋電路反饋電路：用于反向傳輸信號(hào)的電路稱(chēng)為反饋電路或反：用于反向傳輸信號(hào)的電路稱(chēng)為反饋電路或反饋網(wǎng)絡(luò)。饋網(wǎng)絡(luò)。反饋放大電路反饋放大電路：凡帶有反饋環(huán)節(jié)的放大電路稱(chēng)為反饋放：凡帶有反饋環(huán)節(jié)的放大電路稱(chēng)為反饋放大電路。大電路。凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)：輸入信號(hào)與反饋信號(hào)疊加得到凈輸入信：輸入信號(hào)與反饋信號(hào)疊加得到凈輸入信號(hào)。號(hào)。 4

2、.1反饋的基本概念反饋的基本概念反饋放大器與基本放大器的區(qū)別：反饋放大器與基本放大器的區(qū)別： （1）輸入信號(hào)是信號(hào)源和反饋信號(hào)疊加后的凈輸入信號(hào)）輸入信號(hào)是信號(hào)源和反饋信號(hào)疊加后的凈輸入信號(hào)。（2）輸出信號(hào)在輸送到負(fù)載的同時(shí)，還要取出部分或全）輸出信號(hào)在輸送到負(fù)載的同時(shí)，還要取出部分或全部再回送到原放大器的輸入端。部再回送到原放大器的輸入端。 （3）引入反饋后，使信號(hào)既有正向傳輸也有反向傳輸，）引入反饋后，使信號(hào)既有正向傳輸也有反向傳輸，電路形成閉合環(huán)路。電路形成閉合環(huán)路。4.1反饋的基本概念反饋的基本概念1正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋 正反饋正反饋：反饋信號(hào)起到增強(qiáng)輸入信號(hào)的作用。：反饋信號(hào)

3、起到增強(qiáng)輸入信號(hào)的作用。 負(fù)反饋負(fù)反饋：反饋信號(hào)起到削弱輸入信號(hào)的作用。：反饋信號(hào)起到削弱輸入信號(hào)的作用。采用瞬時(shí)極性法判斷是正反饋還是負(fù)反饋采用瞬時(shí)極性法判斷是正反饋還是負(fù)反饋。瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法：先在放大器輸入端設(shè)定輸入信號(hào)對(duì)地的極：先在放大器輸入端設(shè)定輸入信號(hào)對(duì)地的極性為性為“+”或或“- -”，再依次按相關(guān)點(diǎn)的相位變化情況推出各點(diǎn)，再依次按相關(guān)點(diǎn)的相位變化情況推出各點(diǎn)信號(hào)對(duì)地的交流瞬時(shí)極性，再根據(jù)反饋到輸入端的反饋信號(hào)信號(hào)對(duì)地的交流瞬時(shí)極性，再根據(jù)反饋到輸入端的反饋信號(hào)對(duì)地的瞬時(shí)極性判斷，若使原輸入信號(hào)減弱是負(fù)反饋，使原對(duì)地的瞬時(shí)極性判斷，若使原輸入信號(hào)減弱是負(fù)反饋，使原輸入信號(hào)增強(qiáng)

4、是正反饋。輸入信號(hào)增強(qiáng)是正反饋。 4.1反饋的基本概念反饋的基本概念4.1反饋的基本概念反饋的基本概念例例 4-1 試判斷圖所示電路的反饋是正反饋還是負(fù)反饋。試判斷圖所示電路的反饋是正反饋還是負(fù)反饋。解解假定兩級(jí)放假定兩級(jí)放大器輸入端信號(hào)極性大器輸入端信號(hào)極性為上正下負(fù)，即基極為上正下負(fù)，即基極對(duì)地的極性為對(duì)地的極性為“+”，集電極倒相后對(duì)地極集電極倒相后對(duì)地極性為性為“- -”，即集電極，即集電極輸出為輸出為“+”，通過(guò)反，通過(guò)反饋至的電壓對(duì)地極性饋至的電壓對(duì)地極性為為“+”，則凈輸入量，則凈輸入量減小，可判斷該反饋減小，可判斷該反饋為負(fù)反饋。為負(fù)反饋。 例例 4-2 判斷圖所示電路中有無(wú)反

5、饋存在，如有，屬判斷圖所示電路中有無(wú)反饋存在，如有，屬于何種反饋？于何種反饋？ 4.1反饋的基本概念反饋的基本概念解解反饋元件反饋元件 Re 并聯(lián)了旁路并聯(lián)了旁路 C 電容，為交流信號(hào)提供電容，為交流信號(hào)提供了通路，消除了交流反饋的條件，所以放大器只有直流反饋了通路，消除了交流反饋的條件，所以放大器只有直流反饋。用瞬時(shí)極性法判斷如下：設(shè)用瞬時(shí)極性法判斷如下：設(shè) VB 某一時(shí)刻上升。某一時(shí)刻上升。4.1反饋的基本概念反饋的基本概念故為負(fù)反饋。故為負(fù)反饋。 BEVEEBEVVIIVB不變不變C2電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋4.1反饋的基本概念反饋的基本概念電壓反饋電壓反饋：反饋信號(hào)取自輸出

6、電壓，并與輸出電壓成正：反饋信號(hào)取自輸出電壓，并與輸出電壓成正比。比。電流反饋電流反饋：反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)與輸出電流成正比。：反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)與輸出電流成正比。 判斷方法判斷方法：設(shè)想把輸出端短路，如果反饋信號(hào)消失，則：設(shè)想把輸出端短路，如果反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋。如反饋信號(hào)依然存在，則為電流反饋。為電壓反饋。如反饋信號(hào)依然存在，則為電流反饋。 4.1反饋的基本概念反饋的基本概念3串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋 4.1反饋的基本概念反饋的基本概念串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋：放大器的凈輸入電壓是由信號(hào)源電壓與反饋：放大器的凈輸入電壓是由信號(hào)源電壓與反饋電壓串聯(lián)得到的。電壓串聯(lián)得到的。并聯(lián)反饋并

7、聯(lián)反饋：放大器的凈輸入電壓是由信號(hào)源電壓與反饋：放大器的凈輸入電壓是由信號(hào)源電壓與反饋電壓并聯(lián)得到的。電壓并聯(lián)得到的。判斷方法判斷方法：把輸入端短路，如果反饋電壓為零，則為并：把輸入端短路，如果反饋電壓為零，則為并聯(lián)反饋；如果反饋電壓仍存在，則為串聯(lián)反饋。聯(lián)反饋；如果反饋電壓仍存在，則為串聯(lián)反饋。4.1反饋的基本概念反饋的基本概念4反饋放大器的四種基本類(lèi)型反饋放大器的四種基本類(lèi)型 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋4.1反饋的基本概念反饋的基本概念 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋4.1反饋的基本概念反饋的基本概念4.1反饋的基本概念反饋的基本

8、概念 例例 4-3 試判斷圖示電路的反饋類(lèi)型。試判斷圖示電路的反饋類(lèi)型。解解判斷思路判斷思路： 分析電路中是否存在反饋；分析電路中是否存在反饋； 如果電路中確有反饋，判斷其性質(zhì)是正反饋還是負(fù)如果電路中確有反饋，判斷其性質(zhì)是正反饋還是負(fù)反饋；反饋； 從從輸出回路輸出回路分析反饋信號(hào)取自于輸出分析反饋信號(hào)取自于輸出電壓電壓還是輸出還是輸出電流電流，以判斷是電壓反饋還是電流反饋。，以判斷是電壓反饋還是電流反饋。 從從輸入回路輸入回路分析反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)是分析反饋信號(hào)與原輸入信號(hào)是串聯(lián)串聯(lián)還是還是并聯(lián)并聯(lián)，以判斷它是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。，以判斷它是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。4.1反饋的基本概念反饋的

9、基本概念具體分析：具體分析： 通過(guò)通過(guò) Re 的不僅有輸出信號(hào)，而且也有輸入信號(hào)。因而的不僅有輸出信號(hào)，而且也有輸入信號(hào)。因而它能將輸出信號(hào)的一部分取出來(lái)饋送給輸入回路，從而影響原它能將輸出信號(hào)的一部分取出來(lái)饋送給輸入回路，從而影響原輸入信號(hào)。由此，輸入信號(hào)。由此，Re 是該電路的反饋元件，電路存在著反饋。是該電路的反饋元件，電路存在著反饋。 設(shè)信號(hào)源瞬時(shí)極性為上正下負(fù)，加到三極管發(fā)射極電壓設(shè)信號(hào)源瞬時(shí)極性為上正下負(fù)，加到三極管發(fā)射極電壓亦為上正下負(fù)，三極管的射極電壓就是反饋信號(hào)電壓，它使加亦為上正下負(fù)，三極管的射極電壓就是反饋信號(hào)電壓，它使加到發(fā)射結(jié)的純輸入信號(hào)電壓比原輸入信號(hào)電壓小，故是負(fù)

10、反饋到發(fā)射結(jié)的純輸入信號(hào)電壓比原輸入信號(hào)電壓小，故是負(fù)反饋。根據(jù)以上分析，引入的為根據(jù)以上分析，引入的為電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋。 4.1反饋的基本概念反饋的基本概念 將負(fù)載電阻短路，則輸出回路并不因負(fù)載短路而使反饋將負(fù)載電阻短路，則輸出回路并不因負(fù)載短路而使反饋電流消失，因此，從輸入端看，反饋屬電流反饋。電流消失，因此，從輸入端看，反饋屬電流反饋。 如將輸入端短接，則反饋電壓依然存在，故為串聯(lián)反饋如將輸入端短接，則反饋電壓依然存在，故為串聯(lián)反饋。 例例 4-4 圖（圖（a a）為另一負(fù)反饋放大電路，圖（）為另一負(fù)反饋放大電路，圖（b b）所）所示為它的交流通路，指出反饋類(lèi)型。示為它的交流

11、通路，指出反饋類(lèi)型。 4.1反饋的基本概念反饋的基本概念解解從從輸出端輸出端，反饋信號(hào)取自輸出電壓，為電壓反饋。，反饋信號(hào)取自輸出電壓，為電壓反饋。4.1反饋的基本概念反饋的基本概念從從輸入端輸入端，Rf 與輸入電路并聯(lián)，為并聯(lián)反饋。與輸入電路并聯(lián)，為并聯(lián)反饋。則該電路是一個(gè)則該電路是一個(gè)電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。作業(yè)題：1、畫(huà)出反饋放大器四種基本類(lèi)型的電路圖。2、比較四種負(fù)反饋電路的特點(diǎn)。4.2.1降低放大器的放大倍數(shù)，提高放大信號(hào)降低放大器的放大倍數(shù)，提高放大信號(hào)的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性 XXAio 開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)：在未接入反饋之前，電路未形成閉合回：在未接入反饋之前，電路未

12、形成閉合回路時(shí)的放大倍數(shù)。這時(shí)，路時(shí)的放大倍數(shù)。這時(shí)，反饋系數(shù)反饋系數(shù)：接入負(fù)反饋后，將反饋信號(hào)：接入負(fù)反饋后，將反饋信號(hào) Xf 與輸出信號(hào)與輸出信號(hào) Xo 之比，定義為反饋系數(shù)之比，定義為反饋系數(shù) F。ofXXF iiXX FAXXXXXXXXXA 111ofoifioiof引入負(fù)反饋后，放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)降低了，且降低引入負(fù)反饋后，放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)降低了，且降低為原放大倍數(shù)的為原放大倍數(shù)的 。當(dāng)當(dāng) AF 1 時(shí)，時(shí)， 。說(shuō)明閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋系。說(shuō)明閉環(huán)放大倍數(shù)僅與反饋系數(shù)有關(guān)，由于反饋環(huán)節(jié)一般都必須是由線(xiàn)性元件構(gòu)成，性能數(shù)有關(guān)，由于反饋環(huán)節(jié)一般都必須是由線(xiàn)性元件構(gòu)成，性能穩(wěn)定，因

13、此閉環(huán)放大倍數(shù)穩(wěn)定。穩(wěn)定，因此閉環(huán)放大倍數(shù)穩(wěn)定。 )11(AF FA1f 4.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響響 表示凈輸入信號(hào)，它是輸入信號(hào)與反饋信號(hào)的差值。表示凈輸入信號(hào)，它是輸入信號(hào)與反饋信號(hào)的差值。閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)：引入負(fù)反饋后，環(huán)路閉合后輸出信號(hào)與：引入負(fù)反饋后，環(huán)路閉合后輸出信號(hào)與環(huán)路輸入信號(hào)之比。環(huán)路輸入信號(hào)之比。iX原理原理：在負(fù)反饋放大電路中，在負(fù)反饋放大電路中，凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào) 是輸入信號(hào)是輸入信號(hào) vi與失真輸出信號(hào)的反饋量與失真輸出信號(hào)的反饋量 vf 相減的結(jié)果，凈輸入信號(hào)相減的結(jié)果，凈輸入信號(hào) 的的波形與原輸出失真信號(hào)的畸變方向相反。從而

14、使放大器的輸波形與原輸出失真信號(hào)的畸變方向相反。從而使放大器的輸出信號(hào)波形得以改善。如圖所示。出信號(hào)波形得以改善。如圖所示。4.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響響iv iv 放大器引入負(fù)反饋后，放大器引入負(fù)反饋后，在中頻區(qū)，放大器的放大倍數(shù)下在中頻區(qū)，放大器的放大倍數(shù)下降多，在高、低頻區(qū)，放大倍數(shù)下降得少，結(jié)果是放大器的降多，在高、低頻區(qū)，放大倍數(shù)下降得少，結(jié)果是放大器的幅頻特性變得平坦，上限頻率由幅頻特性變得平坦，上限頻率由 fH 移至移至 fHf，下限頻率由，下限頻率由 fL 移至移至 fLf 。如圖所示。如圖所示。4.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響響

15、（1）串聯(lián)負(fù)反饋使放大器輸入電阻增大，并聯(lián)負(fù)反饋）串聯(lián)負(fù)反饋使放大器輸入電阻增大，并聯(lián)負(fù)反饋使放大器輸入電阻降低。使放大器輸入電阻降低。（2）電壓負(fù)反饋使放大器的輸出電阻降低，電流負(fù)反）電壓負(fù)反饋使放大器的輸出電阻降低，電流負(fù)反饋使放大器的輸出電阻增大。饋使放大器的輸出電阻增大。 4.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響響4.3.1自激振蕩原理和振蕩平衡條件自激振蕩原理和振蕩平衡條件1自激振蕩的原理：自激振蕩的原理：（1）開(kāi)關(guān)撥）開(kāi)關(guān)撥 1，放大器輸入端與信號(hào)源，放大器輸入端與信號(hào)源 vi 接通，在接通，在 LC 回路產(chǎn)生信號(hào)電壓，經(jīng)回路產(chǎn)生信號(hào)電壓，經(jīng) L2 耦合加到負(fù)載上耦合

16、加到負(fù)載上RL，稱(chēng)為，稱(chēng)為“他激他激”狀態(tài)。狀態(tài)。（2）開(kāi)關(guān)突然撥）開(kāi)關(guān)突然撥 2，LC 回路的電壓通過(guò)回路的電壓通過(guò) L1和和 L2 互感互感耦合，從耦合，從 L1 上獲得感應(yīng)電壓上獲得感應(yīng)電壓 vf 。如果選定電感的同名端的。如果選定電感的同名端的匝數(shù)比，使感應(yīng)電壓匝數(shù)比，使感應(yīng)電壓 vf 與輸入信號(hào)同相位、同幅度，則反饋與輸入信號(hào)同相位、同幅度，則反饋信號(hào)信號(hào) vf 即可取代輸入信號(hào)即可取代輸入信號(hào) vi 。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 自激狀態(tài)自激狀態(tài)：無(wú)需外加信號(hào)而靠振蕩器內(nèi)部反饋?zhàn)饔镁S持：無(wú)需外加信號(hào)而靠振蕩器內(nèi)部反饋?zhàn)饔镁S持振蕩的工作狀態(tài)。振蕩的工作狀態(tài)。自激

17、振蕩器自激振蕩器：依靠反饋維持振蕩的振蕩器稱(chēng)為反饋式自：依靠反饋維持振蕩的振蕩器稱(chēng)為反饋式自激振蕩器。激振蕩器。自激振蕩器包括兩個(gè)基本環(huán)節(jié)：自激振蕩器包括兩個(gè)基本環(huán)節(jié)：放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)。2自激振蕩的概念自激振蕩的概念4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 方框圖如圖所示。方框圖如圖所示。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 3自激振蕩的條件自激振蕩的條件 （1）相位平衡條件）相位平衡條件 反饋信號(hào)的相位必須與輸入信號(hào)同相位，即反饋極性必反饋信號(hào)的相位必須與輸入信號(hào)同相位，即反饋極性必須是正反饋。須是正反饋。（2）振幅平衡條件）振幅平衡條件反饋信號(hào)反饋信號(hào) v

18、f 的振幅應(yīng)等于輸入信號(hào)的振幅應(yīng)等于輸入信號(hào) vi 的振幅。即的振幅。即 A AvF 1。 自激振蕩器在電源接通瞬間還必須滿(mǎn)足起振條件自激振蕩器在電源接通瞬間還必須滿(mǎn)足起振條件 1 1保證保證 LC 回路的振蕩從無(wú)到有，從小逐漸增大，直到滿(mǎn)足平回路的振蕩從無(wú)到有，從小逐漸增大，直到滿(mǎn)足平衡條件為止。衡條件為止。 FAv4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 LC 振蕩器振蕩器是由電感是由電感 L 和電和電容容 C 組成的振蕩電路。常用的組成的振蕩電路。常用的有有變壓器反饋式、電感反饋式變壓器反饋式、電感反饋式、電容反饋式三種、電容反饋式三種。1變壓器反饋式變壓器反饋式 LC 振蕩振蕩器

19、器（1）電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)反饋網(wǎng)絡(luò)由二次線(xiàn)圈反饋網(wǎng)絡(luò)由二次線(xiàn)圈 L2 和和 Cb 組成，組成， Cb 為隔直流的耦合電為隔直流的耦合電容。容。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 振蕩器接通電源瞬間，電路各處電流電壓都產(chǎn)生一個(gè)振蕩器接通電源瞬間，電路各處電流電壓都產(chǎn)生一個(gè)沖擊，這個(gè)沖擊，這個(gè)“電沖擊電沖擊”可以產(chǎn)生一個(gè)包含頻率范圍很寬的微可以產(chǎn)生一個(gè)包含頻率范圍很寬的微弱信號(hào)。弱信號(hào)。 設(shè)某一瞬時(shí)基極電壓極性為正，則集電極應(yīng)為負(fù)，設(shè)某一瞬時(shí)基極電壓極性為正，則集電極應(yīng)為負(fù)，L2上端電壓極性為正，反饋回基極的電壓極性為正，滿(mǎn)足相上端電壓極性為正，反饋回基極的電壓極性為正，滿(mǎn)足相位平衡條

20、件。只要變壓器位平衡條件。只要變壓器 L1 與與 L2 匝數(shù)比恰當(dāng)，即滿(mǎn)足振幅匝數(shù)比恰當(dāng)，即滿(mǎn)足振幅起振條件。起振條件。以上是共射集電極調(diào)諧變壓反饋式振蕩電路，此外還有以上是共射集電極調(diào)諧變壓反饋式振蕩電路，此外還有共基射極調(diào)諧等變壓器反饋式振蕩電路共基射極調(diào)諧等變壓器反饋式振蕩電路。（2）工作原理工作原理4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （3）特點(diǎn)）特點(diǎn)變壓器反饋式振蕩電路容易起振，振蕩頻率一般為幾千變壓器反饋式振蕩電路容易起振，振蕩頻率一般為幾千赫到幾百赫。赫到幾百赫。 2電感反饋式振蕩器電感反饋式振蕩器 又稱(chēng)電感三點(diǎn)式振蕩器。三極管的三個(gè)電極分別與又稱(chēng)電感三點(diǎn)式振蕩器。三極

21、管的三個(gè)電極分別與 LC回路中回路中L 的三個(gè)點(diǎn)相連，故而得名。的三個(gè)點(diǎn)相連，故而得名。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （1）工作原理）工作原理4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 振幅條件振幅條件：電感抽頭位置選擇適當(dāng)，就能滿(mǎn)足振幅起振：電感抽頭位置選擇適當(dāng)，就能滿(mǎn)足振幅起振條件。條件。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 相位條件相位條件：設(shè)基極電壓瞬時(shí)極性為：設(shè)基極電壓瞬時(shí)極性為“ ”時(shí)，則集電極為時(shí)，則集電極為“- -”，LC 回路另一端為回路另一端為“+”，反饋回基極為，反饋回基極為“+”，滿(mǎn)足相，滿(mǎn)足相位平衡條件。位平衡條件。電路能夠起振，電路能

22、夠起振，電路振蕩頻率為電路振蕩頻率為式中，式中，M 是線(xiàn)圈是線(xiàn)圈 L1 與與 L2 之間的互感系數(shù)。之間的互感系數(shù)。C)MLL(f221210 （2）特點(diǎn)）特點(diǎn)這種振蕩電路易起振且振幅大，振蕩頻率可達(dá)幾十兆赫這種振蕩電路易起振且振幅大，振蕩頻率可達(dá)幾十兆赫。缺點(diǎn)是振蕩波形失真較大。缺點(diǎn)是振蕩波形失真較大。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 3電容反饋式振蕩器電容反饋式振蕩器又稱(chēng)又稱(chēng)電容三點(diǎn)式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器。在圖。在圖（b）交流通路中，三極管交流通路中，三極管的三個(gè)電極與電容支路的三個(gè)點(diǎn)相接，故而得名。電容三點(diǎn)式的三個(gè)電極與電容支路的三個(gè)點(diǎn)相接，故而得名。電容三點(diǎn)式振蕩電路如

23、圖所示。振蕩電路如圖所示。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （1 1）電路結(jié)構(gòu)）電路結(jié)構(gòu) 與電感反饋式的區(qū)別與電感反饋式的區(qū)別：一是：一是 LC 回路中，將電感支路與回路中，將電感支路與電容支路對(duì)調(diào)，且在電容支路中將電容電容支路對(duì)調(diào)，且在電容支路中將電容 C1、C2 接成串聯(lián)分壓接成串聯(lián)分壓形式，通過(guò)形式，通過(guò) C2 將電壓反饋到基極；二是在集電極加接電阻將電壓反饋到基極；二是在集電極加接電阻Re ，用以提供集電極直流通路。，用以提供集電極直流通路。（2）工作原理）工作原理振幅起振條件振幅起振條件：適當(dāng)?shù)倪x擇：適當(dāng)?shù)倪x擇 C1、C2 的數(shù)值，改變反饋的數(shù)值，改變反饋量，即可滿(mǎn)足條

24、件。量，即可滿(mǎn)足條件。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 相位平衡條件相位平衡條件：如果基極電位瞬時(shí)極性為：如果基極電位瞬時(shí)極性為“ ”，則集，則集電極為電極為“- -”，LC 回路回路“1”端為端為“- -”， C1、C2 接地，接地，LC 回路的另一端回路的另一端“3”為為“+”， C2 上的電壓反饋到基極為正，上的電壓反饋到基極為正，滿(mǎn)足相位條件。滿(mǎn)足相位條件。電路振蕩頻率為電路振蕩頻率為 2121021CCCCLf 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 該振蕩電路的輸出波形好，振蕩頻率可高達(dá)該振蕩電路的輸出波形好，振蕩頻率可高達(dá) 100 MHz 以上，缺點(diǎn)是頻率范

25、圍較小。以上，缺點(diǎn)是頻率范圍較小。 三點(diǎn)式振蕩器的組成法則三點(diǎn)式振蕩器的組成法則：接在發(fā)射極與集電極，發(fā)射：接在發(fā)射極與集電極，發(fā)射極與基極之間的電抗必須為同性質(zhì)電抗，接在集電極與基極極與基極之間的電抗必須為同性質(zhì)電抗，接在集電極與基極之間的電抗必須為異性質(zhì)電抗。此法測(cè)可用來(lái)檢查實(shí)際的三之間的電抗必須為異性質(zhì)電抗。此法測(cè)可用來(lái)檢查實(shí)際的三點(diǎn)式振蕩電路是否正確。點(diǎn)式振蕩電路是否正確。（3）特點(diǎn)）特點(diǎn)4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 4改進(jìn)型電容反饋式振蕩器改進(jìn)型電容反饋式振蕩器在在 LC 回路的電感支路串入小容量回路的電感支路串入小容量電容電容 C，如圖所示。，如圖所示。4.3振蕩

26、的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 由于由于C C1、C C2 三個(gè)電容串聯(lián)的等效電容近三個(gè)電容串聯(lián)的等效電容近似等于似等于 C。振蕩頻率近似為：。振蕩頻率近似為： 這種電路振蕩波形好，頻率穩(wěn)定。缺點(diǎn)是用作頻率可調(diào)這種電路振蕩波形好，頻率穩(wěn)定。缺點(diǎn)是用作頻率可調(diào)式振蕩器時(shí)，輸出幅度隨頻率而下降。式振蕩器時(shí)，輸出幅度隨頻率而下降。 LCf210 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 例例 4-5 分析圖示各電路能否構(gòu)成正弦波振蕩器分析圖示各電路能否構(gòu)成正弦波振蕩器？試試說(shuō)明原因。圖中，說(shuō)明原因。圖中，Cb 、 Ce、 Cc 均為隔直電容或旁路電容，均為隔直電容或旁路電容，它們?cè)谡袷庮l

27、率上的容抗很小，近似短路。它們?cè)谡袷庮l率上的容抗很小，近似短路。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 解解（a）圖中，沒(méi)有基極偏置電路，無(wú)基極偏流，故）圖中，沒(méi)有基極偏置電路，無(wú)基極偏流，故三極管不能進(jìn)行放大，因此無(wú)法產(chǎn)生振蕩。三極管不能進(jìn)行放大，因此無(wú)法產(chǎn)生振蕩。（b）圖中，集電極的直流通路被阻斷，）圖中，集電極的直流通路被阻斷，ICQ = 0，因三，因三極管不能進(jìn)行放大，故不能產(chǎn)生振蕩。極管不能進(jìn)行放大，故不能產(chǎn)生振蕩。 （c）圖中，沒(méi)有選頻回路，而且）圖中，沒(méi)有選頻回路，而且 L2 并接在并接在 Rb2 上，將上，將Rb2 短接，無(wú)法加偏置，因此不能形成正弦波振蕩器。短接，無(wú)

28、法加偏置，因此不能形成正弦波振蕩器。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 例例 4-6試畫(huà)出圖中各電路的交流通路。并用相位平試畫(huà)出圖中各電路的交流通路。并用相位平衡條件判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些不能，說(shuō)明理由。對(duì)衡條件判斷哪些電路能產(chǎn)生振蕩，哪些不能，說(shuō)明理由。對(duì)于不能振蕩的電路，應(yīng)如何改接才能產(chǎn)生振蕩。于不能振蕩的電路，應(yīng)如何改接才能產(chǎn)生振蕩。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 解解各電路的交流通路，如圖所示。各電路的交流通路，如圖所示。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （a）圖中）圖中 L2 ，為反饋元

29、件，可判斷為負(fù)反饋電路，故為反饋元件，可判斷為負(fù)反饋電路，故不能產(chǎn)生振蕩。只有將變壓器的引出線(xiàn)端對(duì)換，同名端連接不能產(chǎn)生振蕩。只有將變壓器的引出線(xiàn)端對(duì)換，同名端連接正確才有可能產(chǎn)生振蕩。正確才有可能產(chǎn)生振蕩。 （b）圖中）圖中 L1 ，為反饋元件，可判斷為負(fù)反饋。不能產(chǎn)，為反饋元件，可判斷為負(fù)反饋。不能產(chǎn)生振蕩。將生振蕩。將 L1 兩端的外連接線(xiàn)對(duì)調(diào)，才有可能振蕩。兩端的外連接線(xiàn)對(duì)調(diào)，才有可能振蕩。（c）圖中）圖中 C1 ，為反饋元件，但信號(hào)壓降太大，可能無(wú)，為反饋元件，但信號(hào)壓降太大，可能無(wú)法起振。在法起振。在 Rb2 兩端并聯(lián)一只電容就有可能起振。兩端并聯(lián)一只電容就有可能起振。（d）圖中）

30、圖中 L2 ，為反饋元件，且系正反饋，如滿(mǎn)足振幅，為反饋元件，且系正反饋，如滿(mǎn)足振幅平衡條件，就可起振。平衡條件，就可起振。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 1RC 串并聯(lián)電路的選頻特性串并聯(lián)電路的選頻特性 橋式振蕩器電路由橋式振蕩器電路由 RC 選頻反饋網(wǎng)絡(luò)和兩級(jí)阻容耦合同選頻反饋網(wǎng)絡(luò)和兩級(jí)阻容耦合同相放大器兩部分組成，其電路圖和方框圖如圖所示。相放大器兩部分組成，其電路圖和方框圖如圖所示。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 將將 RC 串并聯(lián)電路單獨(dú)畫(huà)出，如圖（串并聯(lián)電路單獨(dú)畫(huà)出，如圖（a）所示。）所示。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （1）輸出

31、電壓）輸出電壓 v2 的幅頻特性的幅頻特性 輸入信號(hào)頻率較低時(shí)輸入信號(hào)頻率較低時(shí)串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等效于圖（串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等效于圖（b）所示。）所示?？梢钥闯?，信號(hào)頻率越低，可以看出，信號(hào)頻率越低，Xc1 越大，越大，R2 分壓越小，分壓越小，v2 幅度就幅度就越小。越小。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 輸入信號(hào)頻率較高時(shí)輸入信號(hào)頻率較高時(shí)等效電路如圖（等效電路如圖（c）所示。）所示?？梢钥闯?，信號(hào)頻率越高，可以看出，信號(hào)頻率越高，Xc2 越小，越小， 分壓越小，分壓越小，v2 幅幅度就越低。度就越低。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 RC 串關(guān)聯(lián)電路的幅頻特性如串關(guān)聯(lián)電路的幅頻

32、特性如圖（圖（a）所示。只有在諧振頻率）所示。只有在諧振頻率 f0 上輸出電壓振幅最大，偏離這個(gè)頻上輸出電壓振幅最大，偏離這個(gè)頻率，輸出電壓振幅迅速減小，這就率，輸出電壓振幅迅速減小，這就是是RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性。串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的選頻特性。 （2）v1 與與 v2 的相頻特性的相頻特性 相頻特性相頻特性：輸出電壓：輸出電壓 v1 與輸入與輸入信號(hào)電壓信號(hào)電壓 v2 的相位隨信號(hào)頻率的變的相位隨信號(hào)頻率的變化關(guān)系，稱(chēng)為相頻特性。如圖（化關(guān)系，稱(chēng)為相頻特性。如圖（b）所示。）所示。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 結(jié)論結(jié)論：當(dāng)信號(hào)頻率：當(dāng)信號(hào)頻率 f 等于等于 RC 電路的選頻頻率

33、電路的選頻頻率 f0 時(shí)，輸時(shí)，輸出電壓出電壓 v2 振幅最大，且與振幅最大，且與 v1 同相。如果放大器為同相放大同相。如果放大器為同相放大器即輸出電壓與輸入電壓同相，則將器即輸出電壓與輸入電壓同相，則將 RC 串并聯(lián)電路作為反串并聯(lián)電路作為反饋網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)振蕩頻率等于饋網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)振蕩頻率等于 f0 時(shí)，反饋回來(lái)的電壓作阻性分壓時(shí)，反饋回來(lái)的電壓作阻性分壓，不產(chǎn)生相移，這樣就能滿(mǎn)足自激振蕩的相位條件而可能產(chǎn)，不產(chǎn)生相移，這樣就能滿(mǎn)足自激振蕩的相位條件而可能產(chǎn)生振蕩。生振蕩。當(dāng)當(dāng)R1 = R2 = R，C1 = C2 = C 時(shí)，時(shí)，RC 串并聯(lián)選頻電路串并聯(lián)選頻電路的的選頻頻率選頻頻率為為 RCf

34、210 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 RC 橋式振蕩器中，將橋式振蕩器中，將 RC 選頻網(wǎng)絡(luò)和負(fù)反饋電阻單獨(dú)畫(huà)選頻網(wǎng)絡(luò)和負(fù)反饋電阻單獨(dú)畫(huà)出，即得電橋電路。又稱(chēng)文氏電橋振蕩器。出，即得電橋電路。又稱(chēng)文氏電橋振蕩器。 2RC 橋式振蕩電路橋式振蕩電路4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 RC 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)改接成如圖所示電路，可獲得振蕩串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)改接成如圖所示電路，可獲得振蕩頻率范圍寬且連接可調(diào)的效果。頻率范圍寬且連接可調(diào)的效果。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 1石英晶體的壓電效應(yīng)與等效電路石英晶體的壓電效應(yīng)與等效電路 （1）概念）概念石英晶體石英晶

35、體：天然石英是二氧化硅晶體，將它按一定方位：天然石英是二氧化硅晶體，將它按一定方位角切成薄片，稱(chēng)為石英晶體。角切成薄片，稱(chēng)為石英晶體。石英晶體外形諧振器如圖所示。石英晶體外形諧振器如圖所示。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)：在晶片上施加機(jī)械壓力使其發(fā)生形變，將在：在晶片上施加機(jī)械壓力使其發(fā)生形變，將在相應(yīng)方向上產(chǎn)生電壓，這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)。相應(yīng)方向上產(chǎn)生電壓，這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)。壓電諧振壓電諧振：當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶體固有頻率相等：當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶體固有頻率相等時(shí)，通過(guò)晶體的電流達(dá)到最大，這就是晶體的振蕩頻率。時(shí)，通過(guò)晶體的電流達(dá)到最大

36、，這就是晶體的振蕩頻率。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 石英晶體諧振器的等效電路和頻率特性如圖所示。石英晶體諧振器的等效電路和頻率特性如圖所示。4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （2）等效電路）等效電路等效電路中等效電路中“等效元件等效元件”說(shuō)明如下：說(shuō)明如下： C0：靜態(tài)電容。一般約幾皮法到幾十皮法。：靜態(tài)電容。一般約幾皮法到幾十皮法。 L：石英晶體振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)慣性，用電感：石英晶體振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)慣性，用電感 L 等效。等效。 C：相當(dāng)于晶片的彈性，用電容等效。：相當(dāng)于晶片的彈性，用電容等效。 R：晶片振動(dòng)時(shí)因摩擦而造成的損耗。：晶片振動(dòng)時(shí)因摩擦而造成的損耗。 4.3振蕩的基本概念與原理振蕩的基本概念與原理 （3）輸出頻率）輸出頻率 當(dāng)當(dāng) R、L、C 支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，等效于純電阻支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，等效于純電阻 R，阻抗最小，串聯(lián)諧振頻率為：，阻抗最小，串聯(lián)諧振頻率為： 當(dāng)外加信號(hào)頻率高于時(shí)，當(dāng)外加信號(hào)頻率高于時(shí)，R、L、C 支路呈感性，可支路呈感性，可與與所在電容支路發(fā)生并聯(lián)諧振，其并聯(lián)諧振頻率為所在電容支路發(fā)生并聯(lián)諧振，其并聯(lián)諧振頻率