第四章 正弦波震蕩電路

1、第四章 正弦波振蕩器放大器A反饋網(wǎng)絡(luò)FiXoXfX1. 起振條件：起振條件：1 FA2.2.振蕩平衡條件振蕩平衡條件: :幅度平衡條件幅度平衡條件相位平衡條件相位平衡條件1 FA nFA2 4.2反饋振蕩原理反饋振蕩原理3. 3. 平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定條件平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定條件 不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)振幅穩(wěn)定條件：振幅穩(wěn)定條件：FA1AuiuiAFA1AuiuiABA: 穩(wěn)定的平衡點(diǎn)穩(wěn)定的平衡點(diǎn)B: 不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)0 iAiuuiuFA相位穩(wěn)定條件：相位穩(wěn)定條件： 0 2 2 0 iAiuu 并聯(lián)振蕩回路的輸出電壓與輸入電流的相位差并聯(lián)

2、振蕩回路的輸出電壓與輸入電流的相位差串聯(lián)振蕩回路的回路電流與輸入電壓的相位差串聯(lián)振蕩回路的回路電流與輸入電壓的相位差滿(mǎn)足以上關(guān)系滿(mǎn)足以上關(guān)系 4.2.3 反饋振蕩電路的判斷方法反饋振蕩電路的判斷方法1. 放大器工作在甲類(lèi)；放大器工作在甲類(lèi)；2. 是否滿(mǎn)足起條件和振蕩的幅值平衡條件；是否滿(mǎn)足起條件和振蕩的幅值平衡條件；3. 是否滿(mǎn)足振蕩的相位平衡條件（即正反饋）；是否滿(mǎn)足振蕩的相位平衡條件（即正反饋）；4. 是否滿(mǎn)足振蕩平衡的穩(wěn)定條件；是否滿(mǎn)足振蕩平衡的穩(wěn)定條件； （主要考慮相位穩(wěn)定條件）（主要考慮相位穩(wěn)定條件） 4.2.4 振蕩器的頻率穩(wěn)定度振蕩器的頻率穩(wěn)定度)(bcbecebebefXXjU

3、jXUU 4.3 LC振蕩器振蕩器 4.3.1 互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器 4.3.2 三點(diǎn)式振蕩器三點(diǎn)式振蕩器1. 電路組成法則電路組成法則1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:XbeXceXbc0 cebcbeXXXcecebeXUX 0 0 cebeXXXbe與與Xce為同性質(zhì)的電抗，為同性質(zhì)的電抗，Xbc為異性質(zhì)的電抗。為異性質(zhì)的電抗。 2. 電容三點(diǎn)式電路（電容三點(diǎn)式電路（coplitts 電路）電路）1234ABC

4、D4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:CbCcC1C2Rb1Rb2ReRLLUCC1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:C1C2Re0ReRLL1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of Fi

5、le:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:C1C2ReRLLCberereCbeg um i+_iuebc+_fuicuuA 1234ABCD4321DCBATitleNumberR evisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王 平 教 案 通 信 電 路 circuit第 四 章 .DdbDrawn B y:C1C2reRLLCbereg um i+_iuebc+_cuebCCC22 F 取值一般為取值一般為1/81/2LC10 0/eLLRRR 回路諧振時(shí)：回路諧振時(shí)：/eLmrRgA eLmggg eeegnrg

6、21 nuuFcf 起振條件：起振條件：1 AFeLmggng eLmnggng 1211CCCn 振蕩頻率：振蕩頻率：2121CCCCC )/(12eeerRnr 2nre 3. 電感三點(diǎn)式振蕩電路（電感三點(diǎn)式振蕩電路（Hartley電路）電路）1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:CbCcRb1Rb2ReRLL3UCCL4CeL1L2C321LC10 振蕩頻率：振蕩頻率：MLLL221 起振條件：起振條件：eLmnggng

7、1MLLMLnF2212 F 取值一般為取值一般為1/101/21234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:CRe0ReRLL1L2321電容三點(diǎn)式和電感三點(diǎn)式振蕩器的優(yōu)缺點(diǎn)：電容三點(diǎn)式和電感三點(diǎn)式振蕩器的優(yōu)缺點(diǎn)：電容三點(diǎn)式振蕩器電容三點(diǎn)式振蕩器 優(yōu)點(diǎn)：輸出信號(hào)中的高次諧波分量小，輸出波形好。優(yōu)點(diǎn)：輸出信號(hào)中的高次諧波分量小，輸出波形好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1. 反饋系數(shù)與電容有關(guān)，如果改變電容調(diào)整振反饋系數(shù)與電容有關(guān)，如果改變電容調(diào)整振

8、蕩頻率，有可能影響起振。蕩頻率，有可能影響起振。 2. 頻率穩(wěn)定度不高。頻率穩(wěn)定度不高。電感三點(diǎn)式振蕩器電感三點(diǎn)式振蕩器 優(yōu)點(diǎn)：改變電容調(diào)整振蕩頻率時(shí)，不會(huì)影響起振。優(yōu)點(diǎn)：改變電容調(diào)整振蕩頻率時(shí)，不會(huì)影響起振。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1. 輸出信號(hào)中高次諧波分量多，輸出波形較差。輸出信號(hào)中高次諧波分量多，輸出波形較差。 2. 頻率穩(wěn)定度不高。頻率穩(wěn)定度不高。例例4.3：例例4.4： 4. 克拉潑克拉潑(clapp)電路電路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.D

9、dbDrawn By:CbC3C1C2Rb1Rb2ReRLLUCCRCCL 10 3211111CCCC 其中:C1 C3 , C2 C3 31LC 缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)頻率時(shí)會(huì)改變電路的接入系數(shù)，從而使缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)頻率時(shí)會(huì)改變電路的接入系數(shù)，從而使 輸出信號(hào)的幅值不穩(wěn)定。輸出信號(hào)的幅值不穩(wěn)定。 5. 西勒西勒(seiler)電路電路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:24-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:CbC3C1C2Rb1Rb2ReLUCCRCC43321311111C

10、CCCC 其中:C1 , C2 C3 , C4 ) (1340CCL )(143CCL 改變改變C4不會(huì)改變輸出信號(hào)的幅值。不會(huì)改變輸出信號(hào)的幅值。4.4 晶體振蕩器晶體振蕩器 4.4.1 石英晶體的阻抗頻率特性石英晶體的阻抗頻率特性石英晶體的特性：石英晶體的特性： 1. 品質(zhì)因數(shù)高，固有頻率穩(wěn)定；品質(zhì)因數(shù)高，固有頻率穩(wěn)定； 2. 晶體振動(dòng)的多諧性。晶體振動(dòng)的多諧性。等效電路：等效電路：1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Sep-2000 Sheet of File:E:教 案 circuit第 二 章 .DdbDrawn By:C0L

11、qCqrq1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:10-Sep-2000Sheet of File:E:教案circuit第二章.DdbDrawn By:qCC 0qL特別大；特別大；qC很?。缓苄?；A.都由晶體的尺寸決定都由晶體的尺寸決定, 因而諧振頻率非常穩(wěn)定因而諧振頻率非常穩(wěn)定. qqqqrLQ 250000125000 B.串聯(lián)諧振頻率：串聯(lián)諧振頻率：qqqCLf 21 并聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：qqqpCCCCLf 0021 qqqCCCCL 0021 01CCfqq 1234ABCD4321DCBATitleNumberRevis

12、ionSizeBDate:8-Sep-2000 Sheet of File:E:教 案 circuit第 二 章 .DdbDrawn By:C0LqCqrqeXfqf0pf容性容性感性感性容性容性 4.4.2 晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路晶體振蕩器分類(lèi)晶體振蕩器分類(lèi)并聯(lián)型：石英晶體作為并聯(lián)型：石英晶體作為電感電感元件接入電路中；元件接入電路中；串聯(lián)型：石英晶體作為串聯(lián)型：石英晶體作為短路短路元件接入電路中。元件接入電路中。 1. 皮爾斯（皮爾斯（pierce）振蕩電路）振蕩電路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:25-Oct-2004She

13、et of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:CbCcC1C2Rb1Rb2ReRLLcUCC1234ABCD4321DCBATitleNumberR evisionSizeBDate:27-Oct-2004Sheet of File:F:王 平 教 案 通 信 電 路 circuit第 四 章 .DdbDrawn B y:C1C2Re0ReRLLqC0Cq特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 振蕩回路與晶體管、負(fù)載之間的耦合很弱，所以外電路振蕩回路與晶體管、負(fù)載之間的耦合很弱，所以外電路 中的不穩(wěn)定參數(shù)對(duì)振蕩回路的影響很小。中的不穩(wěn)定參數(shù)對(duì)振蕩回路的影響很小。2. CLf

14、q 210 LqLqCCCCCCC 00)(2121CCCCCL 3. 頻率穩(wěn)定性好。頻率穩(wěn)定性好。 2. 密勒（密勒（miller）振蕩電路）振蕩電路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:26-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:1MHz10M2.2K0.02u300pCgd61122uccU 3. 泛音晶體振蕩電路泛音晶體振蕩電路1234 ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:26-Oct-2004Sheet of Fil

15、e:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:C2C1C3LL,C1組成回路的作用：組成回路的作用： 使頻率小于所需信號(hào)頻率的信號(hào)不滿(mǎn)足振蕩的使頻率小于所需信號(hào)頻率的信號(hào)不滿(mǎn)足振蕩的相位平衡條件。相位平衡條件。 4. 串聯(lián)型晶體振蕩器串聯(lián)型晶體振蕩器1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:27-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:CbCcC1C2Rb1Rb2ReLUCCRCcC31234 ABCD4321DCBATitleNumberRevisio

16、nSizeBDate:27-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:C1C2ReLC34.5 壓控振蕩器壓控振蕩器 4.5.1 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管特點(diǎn)：結(jié)電容隨反向電壓變化。特點(diǎn)：結(jié)電容隨反向電壓變化。nBjjUuCC)1(0 0jC0 u：變?nèi)荻O管偏置電壓：變?nèi)荻O管偏置電壓 時(shí)的電容；時(shí)的電容；BU：變?nèi)荻O管：變?nèi)荻O管PN結(jié)的內(nèi)建電位差；結(jié)的內(nèi)建電位差；n：變?nèi)荻O管結(jié)電容變化指數(shù)。：變?nèi)荻O管結(jié)電容變化指數(shù)。變?nèi)荻O管的表示方法：變?nèi)荻O管的表示方法：utjCtujC若變?nèi)荻O管兩端加反向電壓：若變?nèi)荻O管兩端

17、加反向電壓： uUuQnBmQjjUtUUCC)cos1 (0 nQtmC)cos( 1nQBmnBQBjtUUUUUUC)cos1 ()(0 QBmUUUm 調(diào)制深度調(diào)制深度tUUmQ cos1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:22-Nov-2000Sheet of File:E:教 案 circuit第 十 章 .ddbDrawn By:T1CcCC1DL1.L2VccU uCCU 4.5.2 變?nèi)荻O管壓控振蕩器變?nèi)荻O管壓控振蕩器變?nèi)荻O管的控制電壓：變?nèi)荻O管的控制電壓： uUUuCC uUQ CLtf121)( jCjCCCCC

18、CC 1f0fu壓控靈敏度：壓控靈敏度：ufS 1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:29-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:R4R3R2R1C31000PCjLC20.5PC11PC41000PC51000P15V-15V10V u1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:29-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通信電路circuit第四章.DdbDrawn By:R4CjC2C1L LCtf 21)(jCCCC111121 4.5.3 晶體壓控振蕩器晶體壓控振蕩器1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:29-Oct-2004Sheet of File:F:王平教案通