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上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

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上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)工作在所需狀態(tài)時(shí)的匹配網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò)同時(shí)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。匹配網(wǎng)絡(luò)還可起到隔離作用。上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)工作在所需狀態(tài)時(shí)21.輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中介回路效率:10’欠壓末級(jí)射頻諧功放應(yīng)工作在略欠壓狀態(tài)末級(jí)功放匹配的概念?高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

1.輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中介回路效率:10’欠壓末級(jí)射頻諧功放應(yīng)工作32.級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)中間級(jí)輸出級(jí)應(yīng)保證負(fù)載變化,輸出電壓恒定欠壓過(guò)壓0臨界Rp恒流源恒壓源恒壓源中間級(jí)工作于恒壓源狀態(tài)—過(guò)壓狀態(tài)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)2.級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)中間級(jí)輸出級(jí)應(yīng)保證負(fù)載變化,輸出電壓恒定欠壓4上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)5第三章波形發(fā)生與變換電路(P218)3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路3.3頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路3.5石英晶體振蕩器第三章波形發(fā)生與變換電路6概述高頻電路1.定義高頻功放不需外加激勵(lì),自身將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。概述高頻電路1.定義高頻不需外加激勵(lì),自身將直流電能轉(zhuǎn)換為7第三章波形發(fā)生與變換電路1、自激振蕩器2、振蕩器與放大器的區(qū)別3、不同的振蕩器

頻譜純度穩(wěn)定度4、應(yīng)用廣泛第三章波形發(fā)生與變換電路1、自激振蕩器8LCR回路中的瞬變現(xiàn)象 由于大多數(shù)高頻振蕩器都是利用LC回路來(lái)產(chǎn)生振蕩的,因此應(yīng)首先研究LC回路中如何可以產(chǎn)生振蕩,作為研究振蕩器工作原理的預(yù)備知識(shí)。LCR自由振蕩電路所謂“諧振”,就能量關(guān)系而言,是指:回路中儲(chǔ)存的能量是不變的,只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換;外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量,以維持回路的等幅振蕩。LCR回路中的瞬變現(xiàn)象 由于大多數(shù)高頻振蕩器都是利用9LC振蕩器的基本工作原理1)振蕩回路,包含兩個(gè)(或兩個(gè)以上)儲(chǔ)能元件。在這兩個(gè)元件中,當(dāng)一個(gè)釋放能量時(shí),另一個(gè)就接收能量。釋放與接收能量可以往返進(jìn)行,其頻率決定于元件的數(shù)值。2)一個(gè)能量來(lái)源,補(bǔ)充由振蕩回路電阻所產(chǎn)生的能量損失。在晶體管振蕩器中,這個(gè)能源就是直流電源。3)一個(gè)控制設(shè)備,可以使電源功率在正確的時(shí)刻補(bǔ)充電路的能量損失,以維持等幅振蕩。這是由有源器件和正反饋電路完成的。LC振蕩器的基本工作原理1)振蕩回路,包含兩個(gè)(或兩10由正反饋的觀點(diǎn)來(lái)決定振蕩的條件利用正反饋方法來(lái)獲得等幅的正弦振蕩,這就是反饋振蕩器的基本原理。反饋振蕩器是由主網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路。其主網(wǎng)絡(luò)一般由放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)組成,反饋網(wǎng)絡(luò)一般由無(wú)源器件組成。ufu0ui由正反饋的觀點(diǎn)來(lái)決定振蕩的條件利用正反饋方法來(lái)獲得等幅11放大器晶體三極管場(chǎng)效應(yīng)管差分放大器運(yùn)算放大器選頻網(wǎng)絡(luò)LC并聯(lián)諧振回路RC選頻網(wǎng)絡(luò)晶體濾波器等反饋網(wǎng)絡(luò)電容分壓電感分壓變壓器耦合電阻分壓振蕩器組成放大器選頻網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)振蕩器組成123.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理如何產(chǎn)生一個(gè)振蕩?電容中存儲(chǔ)的電能和電感中存儲(chǔ)的磁能就會(huì)交替轉(zhuǎn)換而形成振蕩?;芈冯妷悍匠袒芈返乃p系數(shù)回路的無(wú)阻尼振蕩角頻率+V--V+3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理如何產(chǎn)生一個(gè)振蕩133.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)回路的無(wú)阻尼振蕩角頻率初始條件

與非振蕩型與衰減振蕩型3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)143.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)回路的無(wú)阻尼振蕩角頻率增幅振蕩

阻尼振蕩等幅振蕩在電路中引入正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。振蕩頻率為:

3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)153.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理在電路中引入正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。負(fù)電阻提供能量,能量的提供需要合適的時(shí)間!3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理在電路中引入正反163.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理(1)具有放大能力的有源器件。它的作用是不斷地向振蕩系統(tǒng)補(bǔ)充能量,以維持等幅振蕩并輸出給負(fù)載。(2)由儲(chǔ)能元件組成的選頻網(wǎng)絡(luò)。選頻網(wǎng)絡(luò)決定著振蕩器的振蕩頻率。(3)控制能量補(bǔ)充的正反饋網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)控制能量適時(shí)、適度地補(bǔ)充給振蕩系統(tǒng)。振蕩器的工作原理與LC諧振回路的自由振蕩類似,它至少應(yīng)由以下三部分組成。3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理(1)具有放大能173.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器1、決定振蕩頻率的儲(chǔ)能回路2、控制合適補(bǔ)充能量的系統(tǒng)3、能源的提供與合適的偏置電路+-++-+正反饋(由同名端保證的)也稱為相位條件放大器()也稱為振幅條件3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器183.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器限幅放大器的放大倍數(shù)(開(kāi)環(huán)增益)

反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)

正反饋:閉環(huán)增益:3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器193.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器閉環(huán)增益:

建立等幅振蕩器的條件(振蕩平衡條件)3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器203.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器使振蕩器輸出的幅度越來(lái)越大

起振條件能否輸出變得越來(lái)越大無(wú)限增長(zhǎng)?希望最終可以輸出等幅振蕩。3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器213.1.2振蕩器的平衡條件如何讓振蕩器輸出由起振時(shí)的振幅逐漸加大到最終輸出的穩(wěn)幅振蕩?限幅放大器的放大倍數(shù)(開(kāi)環(huán)增益)

反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)

一般不變?nèi)绾巫孉由大變???3.1.2振蕩器的平衡條件如何讓振蕩器輸出由起振時(shí)的振幅逐漸223.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的偏置電路VB’VE’Vb(t)VQ工作狀態(tài)發(fā)生改變,由甲類到丙類!讓A由大變小。3.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的偏置電路VB’VE’Vb233.1.2振蕩器的平衡條件工作狀態(tài)發(fā)生改變,由甲類到丙類!’3.1.2振蕩器的平衡條件工作狀態(tài)發(fā)生改變,’243.1.2振蕩器的平衡條件振幅平衡振幅平衡A3.1.2振蕩器的平衡條件振幅平衡振幅平衡A253.1.3振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件N點(diǎn)穩(wěn)定平衡點(diǎn)3.1.3振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件N點(diǎn)穩(wěn)定平衡點(diǎn)26

在實(shí)際設(shè)計(jì)中,如果靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng),振蕩特性可能不是單調(diào)下降的。

這種振蕩器電路一般不能自行起振,而必須給以一個(gè)較大幅度的初始激勵(lì),使動(dòng)態(tài)點(diǎn)越過(guò)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)M才能起振,這叫硬激勵(lì)起振,設(shè)計(jì)電路要力加避免。3.1.3振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件振幅平衡的穩(wěn)定條件是平衡點(diǎn)的位置必須滿足:在實(shí)際設(shè)計(jì)中,如果靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng),振蕩特273.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件振蕩器平衡的相位條件實(shí)際上是正反饋條件放大器的相移

放大器本身的相移

(可認(rèn)為是引起的相移)諧振回路的相移

或相位平衡若遭到破壞,產(chǎn)生一個(gè)正的相位增量反饋電壓超前原來(lái)輸入電壓(前一次反饋電壓)一個(gè)相角3.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件振蕩器平衡的相位條件實(shí)283.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件相位平衡若遭到破壞,產(chǎn)生一個(gè)正的相位增量反饋電壓超前原來(lái)輸入電壓(前一次反饋電壓)一個(gè)相角相位超前導(dǎo)致頻率升高,相位滯后導(dǎo)致頻率降低,振蕩器本身的某一機(jī)構(gòu)應(yīng)有恢復(fù)相位平衡的能力什么電路結(jié)構(gòu)具有此種相位特性?3.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件相位平衡若遭到破壞,產(chǎn)293.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件諧振回路的相頻特性曲線在工作頻率附近具有負(fù)的斜率,能保證相位平衡的穩(wěn)定性。3.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件諧振回路的相頻特性曲線30第三章波形發(fā)生與變換電路(P218)3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路3.3頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路3.5石英晶體振蕩器第三章波形發(fā)生與變換電路313.2反饋型晶體管LC振蕩器電路換能器件:晶體管電子管場(chǎng)效應(yīng)管集成電路反饋耦合元件類型:變壓器耦合型電感反饋式電容反饋式三端式振蕩器3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路換能器件:三端式振蕩器323.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器333.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器組合式偏置電路集電極調(diào)諧型思考:1、電路的直流饋電?2、交流接地端位置?3、此電路是否為正反饋?共基電路,初次級(jí)繞組對(duì)地應(yīng)有相同的同名端才是正反饋!+-+++vf-vivo3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器組合式偏置電路集電極調(diào)諧343.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器發(fā)射極調(diào)諧型,部分耦合!共基電路,初次級(jí)繞組對(duì)地應(yīng)有相同的同名端才是正反饋!思考:1、電路的直流饋電?2、交流接地端位置?3、此電路是否為正反饋?+-++-+-vf+3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器發(fā)射極調(diào)諧型,部分耦合!353.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器基極調(diào)諧型,部分耦合!共射電路,初次級(jí)繞組對(duì)地應(yīng)有相反的同名端才是正反饋!思考:1、電路的直流饋電?2、交流接地端位置?3、此電路是否為正反饋?+--++-+-vivovf+3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器基極調(diào)諧型,部分耦合!共36互感線圈的極性判別1234磁棒初級(jí)線圈次級(jí)線圈同極性端1234+–+–CLRuiLici反饋信號(hào)通過(guò)互感線圈引出互感線圈的極性判別1234磁棒初級(jí)線圈次級(jí)線圈同極性端123373.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器1、電路的組合式偏置2、如何減小B?熱敏二極管、熱敏電阻采用限幅器3、用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振條件3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器383.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振條件振蕩器的振蕩頻率不僅決定于諧振回路的LC,還與損耗電阻r及晶體管的h參有關(guān)。2.LC回路的損耗電阻r=0,則振蕩器的振蕩頻率與晶體管參數(shù)無(wú)關(guān),r越小,回路品質(zhì)因數(shù)越高,晶體管參數(shù)的影響越小。3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振393.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振條件起振條件

3.起振條件與電流放大倍數(shù)hfb及互感M有關(guān),hfb越大,M越大,越易起振。3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振403.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器起振條件

優(yōu)點(diǎn):改變f時(shí),B不變。缺點(diǎn):1、通過(guò)電感反饋,電感上的分布電容,影響最終的輸出頻率,太大的分布電容會(huì)產(chǎn)生自諧振。2、感性元件反饋,高次諧波產(chǎn)生的壓降大,波形差。3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器起振條件優(yōu)點(diǎn):41第三章波形發(fā)生與變換電路(P218)3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路3.3頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路3.5石英晶體振蕩器第三章波形發(fā)生與變換電路42

三端式LC振蕩電路是經(jīng)常被采用的,其工作頻率約在幾MHz到幾百M(fèi)Hz的范圍,頻率穩(wěn)定度也比變壓器耦合振蕩電路高一些,約為10–3~10–4量級(jí),采取一些穩(wěn)頻措施后,還可以再提高一點(diǎn)。三端式LC振蕩器有多種形式,主要有:電感三端式,又稱哈特萊振蕩器(Hartley);電容三端式,又稱考畢茲振蕩器(Coplitts);串聯(lián)型改進(jìn)電容三端式,又稱克拉潑振蕩器(Clapp);并聯(lián)型改進(jìn)電容三端式,又稱西勒振蕩器(Selier)。LC三端式振蕩器組成法則(相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則)3.2.2三端式振蕩器三端式LC振蕩電路是經(jīng)常被采用的,其工作頻率433.2.2三端式振蕩器回路諧振時(shí),電抗之和為零。+-vi-+vo-+Vf在三端式電路中,LC回路中與發(fā)射極相連接的兩個(gè)電抗元件必須為同性質(zhì),另外一個(gè)電抗元件必須為異性質(zhì)。這就是三端式電路組成的相位判據(jù),或稱為三端式電路的相位平衡判別準(zhǔn)則。以此準(zhǔn)則可迅速判斷振蕩電路組成是否合理,能否起振。也可用于分析復(fù)雜電路與寄生振蕩現(xiàn)象。與發(fā)射極相連接的兩個(gè)電抗元件同為電容時(shí)的三端式電路,稱為電容三端式電路,也稱為考畢茲(Colpitts)電路。與發(fā)射極相連接的兩個(gè)電抗元件同為電感時(shí)的三端式電路,稱為電感三端式電路,也稱為哈特萊(Hartley)電路。3.2.2三端式振蕩器回路諧振時(shí),電抗之和為零。+-vi-44相位平衡判別準(zhǔn)則應(yīng)用舉例ecbL3L1L2C振蕩能產(chǎn)生的條件?L3與C組成的串聯(lián)諧振回路呈現(xiàn)何種電抗特性?若振蕩頻率為f,則L3與C組成的串聯(lián)諧振回路的謝振頻率f3與f的關(guān)系為?L3與C組成的串聯(lián)諧振回路呈現(xiàn)電容特性相位平衡判別準(zhǔn)則應(yīng)用舉例ecbL3L1L2C振蕩能產(chǎn)生的條件453.2.2電感三端式振蕩電路共射電路交流等效電路矢量圖哈特萊(Hartley)電路3.2.2電感三端式振蕩電路共射電路交流等效電路矢量圖哈特463.2.2電感三端式振蕩電路此電路的實(shí)際電路如何畫?哈特萊(Hartley)電路共基電路3.2.2電感三端式振蕩電路此電路的實(shí)際電路如何畫?哈特萊473.2.2電感三端式振蕩電路起振條件振蕩頻率起振條件回路折合到ce端的諧振電阻

p=L1/(L1+L2)在壓控振蕩器中,哈特萊(Hartley)電路出現(xiàn)較多!3.2.2電感三端式振蕩電路起振條件振蕩頻率起振條件回路折48

(P258-260)3-13-23-33-43-53-63-83-9Pleasehandyourhomeworkontime!HOMEWORKPleasehandHOMEWORK49上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

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高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)工作在所需狀態(tài)時(shí)的匹配網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò)同時(shí)又是選頻網(wǎng)絡(luò)。匹配網(wǎng)絡(luò)還可起到隔離作用。上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)工作在所需狀態(tài)時(shí)511.輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中介回路效率:10’欠壓末級(jí)射頻諧功放應(yīng)工作在略欠壓狀態(tài)末級(jí)功放匹配的概念?高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

1.輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中介回路效率:10’欠壓末級(jí)射頻諧功放應(yīng)工作522.級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)中間級(jí)輸出級(jí)應(yīng)保證負(fù)載變化,輸出電壓恒定欠壓過(guò)壓0臨界Rp恒流源恒壓源恒壓源中間級(jí)工作于恒壓源狀態(tài)—過(guò)壓狀態(tài)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的匹配網(wǎng)絡(luò)2.級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)中間級(jí)輸出級(jí)應(yīng)保證負(fù)載變化,輸出電壓恒定欠壓53上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)上節(jié)內(nèi)容回顧與擴(kuò)展

高頻諧振功放的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)54第三章波形發(fā)生與變換電路(P218)3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路3.3頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路3.5石英晶體振蕩器第三章波形發(fā)生與變換電路55概述高頻電路1.定義高頻功放不需外加激勵(lì),自身將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。概述高頻電路1.定義高頻不需外加激勵(lì),自身將直流電能轉(zhuǎn)換為56第三章波形發(fā)生與變換電路1、自激振蕩器2、振蕩器與放大器的區(qū)別3、不同的振蕩器

頻譜純度穩(wěn)定度4、應(yīng)用廣泛第三章波形發(fā)生與變換電路1、自激振蕩器57LCR回路中的瞬變現(xiàn)象 由于大多數(shù)高頻振蕩器都是利用LC回路來(lái)產(chǎn)生振蕩的,因此應(yīng)首先研究LC回路中如何可以產(chǎn)生振蕩,作為研究振蕩器工作原理的預(yù)備知識(shí)。LCR自由振蕩電路所謂“諧振”,就能量關(guān)系而言,是指:回路中儲(chǔ)存的能量是不變的,只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換;外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量,以維持回路的等幅振蕩。LCR回路中的瞬變現(xiàn)象 由于大多數(shù)高頻振蕩器都是利用58LC振蕩器的基本工作原理1)振蕩回路,包含兩個(gè)(或兩個(gè)以上)儲(chǔ)能元件。在這兩個(gè)元件中,當(dāng)一個(gè)釋放能量時(shí),另一個(gè)就接收能量。釋放與接收能量可以往返進(jìn)行,其頻率決定于元件的數(shù)值。2)一個(gè)能量來(lái)源,補(bǔ)充由振蕩回路電阻所產(chǎn)生的能量損失。在晶體管振蕩器中,這個(gè)能源就是直流電源。3)一個(gè)控制設(shè)備,可以使電源功率在正確的時(shí)刻補(bǔ)充電路的能量損失,以維持等幅振蕩。這是由有源器件和正反饋電路完成的。LC振蕩器的基本工作原理1)振蕩回路,包含兩個(gè)(或兩59由正反饋的觀點(diǎn)來(lái)決定振蕩的條件利用正反饋方法來(lái)獲得等幅的正弦振蕩,這就是反饋振蕩器的基本原理。反饋振蕩器是由主網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個(gè)閉合環(huán)路。其主網(wǎng)絡(luò)一般由放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)組成,反饋網(wǎng)絡(luò)一般由無(wú)源器件組成。ufu0ui由正反饋的觀點(diǎn)來(lái)決定振蕩的條件利用正反饋方法來(lái)獲得等幅60放大器晶體三極管場(chǎng)效應(yīng)管差分放大器運(yùn)算放大器選頻網(wǎng)絡(luò)LC并聯(lián)諧振回路RC選頻網(wǎng)絡(luò)晶體濾波器等反饋網(wǎng)絡(luò)電容分壓電感分壓變壓器耦合電阻分壓振蕩器組成放大器選頻網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)振蕩器組成613.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理如何產(chǎn)生一個(gè)振蕩?電容中存儲(chǔ)的電能和電感中存儲(chǔ)的磁能就會(huì)交替轉(zhuǎn)換而形成振蕩?;芈冯妷悍匠袒芈返乃p系數(shù)回路的無(wú)阻尼振蕩角頻率+V--V+3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理如何產(chǎn)生一個(gè)振蕩623.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)回路的無(wú)阻尼振蕩角頻率初始條件

與非振蕩型與衰減振蕩型3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)633.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)回路的無(wú)阻尼振蕩角頻率增幅振蕩

阻尼振蕩等幅振蕩在電路中引入正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。振蕩頻率為:

3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理回路的衰減系數(shù)643.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理在電路中引入正反饋就相當(dāng)于引入了負(fù)電阻。負(fù)電阻提供能量,能量的提供需要合適的時(shí)間!3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理在電路中引入正反653.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理(1)具有放大能力的有源器件。它的作用是不斷地向振蕩系統(tǒng)補(bǔ)充能量,以維持等幅振蕩并輸出給負(fù)載。(2)由儲(chǔ)能元件組成的選頻網(wǎng)絡(luò)。選頻網(wǎng)絡(luò)決定著振蕩器的振蕩頻率。(3)控制能量補(bǔ)充的正反饋網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)控制能量適時(shí)、適度地補(bǔ)充給振蕩系統(tǒng)。振蕩器的工作原理與LC諧振回路的自由振蕩類似,它至少應(yīng)由以下三部分組成。3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理(1)具有放大能663.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器1、決定振蕩頻率的儲(chǔ)能回路2、控制合適補(bǔ)充能量的系統(tǒng)3、能源的提供與合適的偏置電路+-++-+正反饋(由同名端保證的)也稱為相位條件放大器()也稱為振幅條件3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器673.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器限幅放大器的放大倍數(shù)(開(kāi)環(huán)增益)

反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)

正反饋:閉環(huán)增益:3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器683.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器閉環(huán)增益:

建立等幅振蕩器的條件(振蕩平衡條件)3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器693.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器振蕩器使振蕩器輸出的幅度越來(lái)越大

起振條件能否輸出變得越來(lái)越大無(wú)限增長(zhǎng)?希望最終可以輸出等幅振蕩。3.1.1自激振蕩的建立過(guò)程及起振條件放大器703.1.2振蕩器的平衡條件如何讓振蕩器輸出由起振時(shí)的振幅逐漸加大到最終輸出的穩(wěn)幅振蕩?限幅放大器的放大倍數(shù)(開(kāi)環(huán)增益)

反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)

一般不變?nèi)绾巫孉由大變?。?.1.2振蕩器的平衡條件如何讓振蕩器輸出由起振時(shí)的振幅逐漸713.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的偏置電路VB’VE’Vb(t)VQ工作狀態(tài)發(fā)生改變,由甲類到丙類!讓A由大變小。3.1.2振蕩器的平衡條件振蕩器的偏置電路VB’VE’Vb723.1.2振蕩器的平衡條件工作狀態(tài)發(fā)生改變,由甲類到丙類!’3.1.2振蕩器的平衡條件工作狀態(tài)發(fā)生改變,’733.1.2振蕩器的平衡條件振幅平衡振幅平衡A3.1.2振蕩器的平衡條件振幅平衡振幅平衡A743.1.3振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件N點(diǎn)穩(wěn)定平衡點(diǎn)3.1.3振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件N點(diǎn)穩(wěn)定平衡點(diǎn)75

在實(shí)際設(shè)計(jì)中,如果靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng),振蕩特性可能不是單調(diào)下降的。

這種振蕩器電路一般不能自行起振,而必須給以一個(gè)較大幅度的初始激勵(lì),使動(dòng)態(tài)點(diǎn)越過(guò)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)M才能起振,這叫硬激勵(lì)起振,設(shè)計(jì)電路要力加避免。3.1.3振蕩器的振幅平衡的穩(wěn)定條件振幅平衡的穩(wěn)定條件是平衡點(diǎn)的位置必須滿足:在實(shí)際設(shè)計(jì)中,如果靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)計(jì)不當(dāng),振蕩特763.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件振蕩器平衡的相位條件實(shí)際上是正反饋條件放大器的相移

放大器本身的相移

(可認(rèn)為是引起的相移)諧振回路的相移

或相位平衡若遭到破壞,產(chǎn)生一個(gè)正的相位增量反饋電壓超前原來(lái)輸入電壓(前一次反饋電壓)一個(gè)相角3.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件振蕩器平衡的相位條件實(shí)773.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件相位平衡若遭到破壞,產(chǎn)生一個(gè)正的相位增量反饋電壓超前原來(lái)輸入電壓(前一次反饋電壓)一個(gè)相角相位超前導(dǎo)致頻率升高,相位滯后導(dǎo)致頻率降低,振蕩器本身的某一機(jī)構(gòu)應(yīng)有恢復(fù)相位平衡的能力什么電路結(jié)構(gòu)具有此種相位特性?3.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件相位平衡若遭到破壞,產(chǎn)783.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件諧振回路的相頻特性曲線在工作頻率附近具有負(fù)的斜率,能保證相位平衡的穩(wěn)定性。3.1.4振蕩器的相位平衡的穩(wěn)定條件諧振回路的相頻特性曲線79第三章波形發(fā)生與變換電路(P218)3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路3.3頻率穩(wěn)定度及改進(jìn)型電容三端式振蕩電路3.5石英晶體振蕩器第三章波形發(fā)生與變換電路803.2反饋型晶體管LC振蕩器電路換能器件:晶體管電子管場(chǎng)效應(yīng)管集成電路反饋耦合元件類型:變壓器耦合型電感反饋式電容反饋式三端式振蕩器3.2反饋型晶體管LC振蕩器電路換能器件:三端式振蕩器813.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器823.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器組合式偏置電路集電極調(diào)諧型思考:1、電路的直流饋電?2、交流接地端位置?3、此電路是否為正反饋?共基電路,初次級(jí)繞組對(duì)地應(yīng)有相同的同名端才是正反饋!+-+++vf-vivo3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器組合式偏置電路集電極調(diào)諧833.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器發(fā)射極調(diào)諧型,部分耦合!共基電路,初次級(jí)繞組對(duì)地應(yīng)有相同的同名端才是正反饋!思考:1、電路的直流饋電?2、交流接地端位置?3、此電路是否為正反饋?+-++-+-vf+3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器發(fā)射極調(diào)諧型,部分耦合!843.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器基極調(diào)諧型,部分耦合!共射電路,初次級(jí)繞組對(duì)地應(yīng)有相反的同名端才是正反饋!思考:1、電路的直流饋電?2、交流接地端位置?3、此電路是否為正反饋?+--++-+-vivovf+3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器基極調(diào)諧型,部分耦合!共85互感線圈的極性判別1234磁棒初級(jí)線圈次級(jí)線圈同極性端1234+–+–CLRuiLici反饋信號(hào)通過(guò)互感線圈引出互感線圈的極性判別1234磁棒初級(jí)線圈次級(jí)線圈同極性端123863.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器1、電路的組合式偏置2、如何減小B?熱敏二極管、熱敏電阻采用限幅器3、用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振條件3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器873.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振條件振蕩器的振蕩頻率不僅決定于諧振回路的LC,還與損耗電阻r及晶體管的h參有關(guān)。2.LC回路的損耗電阻r=0,則振蕩器的振蕩頻率與晶體管參數(shù)無(wú)關(guān),r越小,回路品質(zhì)因數(shù)越高,晶體管參數(shù)的影響越小。3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振883.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振條件起振條件

3.起振條件與電流放大倍數(shù)hfb及互感M有關(guān),hfb越大,M越大,越易起振。3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器用小信號(hào)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)分析起振893.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器起振條件

優(yōu)點(diǎn):改變f時(shí),B不變。缺點(diǎn):1、通過(guò)電感反饋,電感上的分布電容,影響最終的輸出頻率,太大的分布電容會(huì)產(chǎn)生自諧振。2、感性元件反饋,高次諧波產(chǎn)生的壓降大,波形差。3.2.1變壓器耦合LC反饋振蕩器起振條件優(yōu)點(diǎn):90第三章波形發(fā)生與變換電路(P218)3.1LC反饋正弦波振蕩器的工作原理3.2反饋型晶體管LC振蕩

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