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)定的平衡點穩(wěn)定的平衡點B: 不穩(wěn)定的平衡點不穩(wěn)定的平衡點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足以上關系滿足以上關系 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放大器工作在甲類；放大器工作在甲類；是否滿足起條件和振蕩的幅值平衡條件；是否滿足起條件和振蕩的幅值平衡條件；是否滿足振蕩的相位平衡條件（即正反饋）；是否滿足振蕩的相位平衡條件（即正反饋）；是否滿足振蕩平衡的穩(wěn)定條件；是否滿足振蕩平衡的穩(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)(bcbecebebefXXjUjXUU 4.3 LC振

3、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 三點式振蕩器三點式振蕩器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為同性質的電抗，為同性質的電抗，Xbc為異性質的電抗。為異性質的電抗。 2. 電容三點式電路（電容三點式電路（coplitts 電路）電路）1234ABCD4321DCBATit

4、leNumberRevisionSizeBDate: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:C1C2Re0ReRLL1234ABCD4321DCBAT itleN um berR evisionSizeBD ate:24-O ct-2004Sheet of File:F:王

5、 平 教 案 通 信 電 路 circuit第 四 章 .D dbD raw n B y: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：回路諧振時：/eLmrRgA eLmgg

6、g eeegnrg21 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. 電感三點式振蕩電路（電感三點式振蕩電路（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：

7、eLmnggng 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電容三點式和電感三點式振蕩器的優(yōu)缺點：電容三點式和電感三點式振蕩器的優(yōu)缺點：電容三點式振蕩器電容三點式振蕩器 優(yōu)點：輸出信號中的高次諧波分量小，輸出波形好。優(yōu)點：輸出信號中的高次諧波分量小，輸出波形好。 缺點：缺點：1. 反饋系數(shù)與電容有關，如果改變電容調整振反饋系數(shù)與電容有關，如

8、果改變電容調整振 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。電感三點式振蕩器電感三點式振蕩器 優(yōu)點：改變電容調整振蕩頻率時，不會影響起振。優(yōu)點：改變電容調整振蕩頻率時，不會影響起振。 缺點：缺點：1. 輸出信號中高次諧波分量多，輸出波形較差。輸出信號中高次諧波分量多，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cir

9、cuit第四章.DdbDrawn By:CbC3C1C2Rb1Rb2ReRLLUCCRCCL 10 3211111CCCC 其中:C1 C3 , C2 C3 31LC 缺點：調節(jié)頻率時會改變電路的接入系數(shù)，從而使缺點：調節(jié)頻率時會改變電路的接入系數(shù)，從而使 輸出信號的幅值不穩(wěn)定。輸出信號的幅值不穩(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:CbC3C1C2Rb1Rb2ReLUCCRCC433

10、21311111CCCCC 其中:C1 , C2 C3 , C4 ) (1340CCL )(143CCL 改變改變C4不會改變輸出信號的幅值。不會改變輸出信號的幅值。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. 品質因數(shù)高，固有頻率穩(wěn)定；品質因數(shù)高，固有頻率穩(wěn)定； 2. 晶體振動的多諧性。晶體振動的多諧性。等效電路：等效電路：1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Sep-2000 Sheet of File:E:教 案 circuit第 二 章 .DdbDra

11、wn By:C0LqCqrq1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate: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 1234ABCD4321DCBATitleNu

12、mberRevisionSizeBDate: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晶體振蕩器分類并聯(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-Oc

13、t-2004Sheet 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：特點：1. 振蕩回路與晶體管、負載之間的耦合很弱，所以外電路振蕩回路與晶體管、負載之間的耦合很弱，所以外電路 中的不穩(wěn)定參數(shù)對振蕩回路的影響很小。中的不穩(wěn)定參數(shù)對振蕩回路的影響

14、很小。2. CLfq 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-2004She

15、et of File: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頻率的信號不滿足振蕩的使頻率小于所需信號頻率的信號不滿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 ABCD4321DCBATitleNumb

16、erRevisionSizeBDate: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：結電容隨反向電壓變化。特點：結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 時的電容；時的電容；BU：變?nèi)荻O管：變?nèi)荻O管PN結的內(nèi)建電位差；結的內(nèi)建電位差；n：變?nèi)荻O管結電容變化指數(shù)。：變?nèi)荻O管結電容變化指數(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

17、：若變?nèi)荻O管兩端加反向電壓： uUuQnBmQjjUtUUCC)cos1 (0 nQtmC)cos( 1nQBmnBQBjtUUUUUUC)cos1 ()(0 QBmUUUm 調制深度調制深度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)(

18、 jCjCCCCCCC 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