正弦波振蕩器

§2-1概述第二章正弦波振蕩器§2-2反饋振蕩器的工作原理§2-4、晶體振蕩器§2-3、LC正弦波振蕩器§2-5RC振蕩器和開關(guān)電容振蕩器§2-1概述一、振蕩器的功能二、振蕩器分類三、反饋振蕩器的含義與用途§2-1概述一、振蕩器的功能無輸入信號情況下，將直流電源的能量轉(zhuǎn)換成按特定頻率變化的交流信號的能量二、振蕩器分類第二章正弦波振蕩器1.含義：2.用途：凡是從輸出信號中取出一部分反饋到輸入端作為輸入信號，無需外部提供激勵信號,能產(chǎn)生等幅正弦波輸出稱為正反饋振蕩器電子設(shè)備高頻加熱設(shè)備醫(yī)療儀器發(fā)射機(jī)(載波頻率fC）接收機(jī)（本地振蕩頻率fL）儀器儀表振蕩源數(shù)字系統(tǒng)時(shí)鐘信號三、反饋振蕩器的含義與用途§2-2反饋振蕩器的工作原理一、構(gòu)成框圖二、工作原理:包括平衡條件、起振條件、穩(wěn)定條件§2-2反饋振蕩器的工作原理一、構(gòu)成框圖

回歸比（環(huán)路增益）主網(wǎng)絡(luò)電壓增益為：正反饋網(wǎng)絡(luò)反饋系數(shù)為●●●二、工作原理:包括平衡條件、起振條件、穩(wěn)定條件1.平衡條件當(dāng)<1時(shí)為負(fù)反饋放大器因?yàn)榉糯笃鬓D(zhuǎn)換為振蕩器所以，振蕩器平衡條件：

即振幅平衡條件：相位平衡條件：2.起振條件自給偏置電路起振物理過程●●起振條件即3.穩(wěn)定條件幅度穩(wěn)定條件：相位穩(wěn)定條件：振幅起振條件：相位平衡條件：●●●4.結(jié)論起振條件：,平衡條件:,其中穩(wěn)定條件:,;其中A表示平衡點(diǎn)①正弦振蕩器工作原理包括②平衡時(shí)，起振時(shí)

則Avo>Av說明起振時(shí)Avo最大，永遠(yuǎn)大于平衡時(shí)Av；③振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)計(jì)在軟激勵狀態(tài)（即放大區(qū)略偏向截止方向）；④若從起振到穩(wěn)幅是由晶體管伏安特性的非線性和自給反偏壓電路共同作用的結(jié)果，則稱為內(nèi)穩(wěn)幅；判斷振蕩器是否可能振蕩——首先看電路供電是否正確；二是看是否滿足相位平衡條件。

判斷振蕩器是否能起振——在滿足相位平衡的條件下，還得判斷是否滿足振幅起振條件⑤判斷若是外電路作用達(dá)到穩(wěn)幅，則稱為外穩(wěn)幅●●§2-3、LC正弦波振蕩器一、變壓器耦合LC正弦振蕩器二、三點(diǎn)式LC振蕩器三、差分對管LC振蕩器和集成LC正弦振蕩器四、LC振蕩器頻率穩(wěn)定度五、改進(jìn)型三點(diǎn)式振蕩器§2-3、LC正弦波振蕩器一、變壓器耦合LC正弦振蕩器1.電路2.工作原理3.結(jié)論

是否能起振，在同名端標(biāo)向正確的前提下，取決于變壓器是否有足夠的耦合量M，是否可能振蕩，取決于變壓器正確的同名端標(biāo)向

正反饋系數(shù)，振蕩教頻率

●●●二、三點(diǎn)式LC振蕩器1.定義：用LC并聯(lián)諧振回路作為選頻和移相網(wǎng)絡(luò)的振蕩器LC回路有三個抽頭，分別與晶體管三個電極相連。2.構(gòu)成原則：與射極相連的是同性質(zhì)電抗，不與射極相連的是異性質(zhì)電抗（可以證明滿足相位平衡條件）3.工作原理：若電路設(shè)計(jì)正確（即處于軟激勵狀態(tài)）,假設(shè)能起振，即可到達(dá)平衡并滿足穩(wěn)定條件。由此可見對三點(diǎn)式振蕩器工作原理的討論,歸結(jié)為求振蕩器是否滿足振幅起振的問題。4.舉例：求振幅起振思想方法振幅起振條件應(yīng)滿足：其中：==表示輸出等效電導(dǎo)（集電極對地等效電導(dǎo)）即求共基電容三點(diǎn)式振蕩器振幅起振條件電路●●●表示輸入等效電導(dǎo)（基極b對地等效電導(dǎo)）5.結(jié)論：判斷三點(diǎn)式振蕩器是否可能振蕩的方法：在電路供電正確前提下，判斷電路是否滿足三點(diǎn)式電路的構(gòu)成原則。

無論是什么形式的三點(diǎn)式振蕩器——振幅的起振條件均應(yīng)滿足：所不同的僅僅是、、由不同的電路求得的值也不相同。即=●●分別求出、、:例如：共發(fā)電容三點(diǎn)式電路振蕩角頻率ωosc=1/

不宜太大也不宜太小，否則導(dǎo)致停振。振幅起振條件：●●●●(若Re=RL)，（）三、差分對管LC振蕩器和集成LC正弦振蕩器1、差分對管振蕩器①電路與元件作用元件作用T1、T2差分對管C1L1振蕩回路Reo為L1C1并諧電阻Cc高頻隔直耦合電容RB構(gòu)成基極電流回路CB旁路電容Io為恒流源電路●●②電路特點(diǎn)T1與T2的基極與T2的集電極、T1的基極均是直流同電位，波形好，諧波少。a)T1的C-B與T2的C-B接LC并諧回路，T1的C-E與的C-E之間良好匹配。b)③因?yàn)関i與vo同相，vc與vf同相，所以vi與vf同相，只要能起振，就可以達(dá)到平衡。a)工作原理b)振幅穩(wěn)定是在T2截止時(shí)實(shí)現(xiàn)，LC回路Q值穩(wěn)定，使振幅穩(wěn)定性好，頻率穩(wěn)定度高。求出振幅起振條Io>4VT/RL，其中RL=RB//Reo//2rbe，RL一定，可見只要選擇合適的Io即可起振。c)L1C1為選頻移相網(wǎng)絡(luò)，一定可以滿足相位穩(wěn)定條件，所以該電路滿足振蕩器的起振、平衡和穩(wěn)定條件芯片內(nèi)部電路圖①E1648芯片2、集成振蕩器●●內(nèi)部電路工作原理②集成運(yùn)放振蕩器構(gòu)成原則：與同相端相連為同性抗，不與同相端相連為異性抗。舉例：運(yùn)放電感三點(diǎn)式振蕩器●●四、LC振蕩器頻率穩(wěn)定度1.頻率穩(wěn)定度基本概念①與、、有關(guān)i，不變，變a)不變，變2.頻率穩(wěn)定度的分析b)不變，變化ii，不變，變a)不變，變

b)不變，變化iii，不變，變②結(jié)論：3.提高頻率穩(wěn)定度的措施：減少外界因素的影響提高回路標(biāo)準(zhǔn)性五、改進(jìn)型三點(diǎn)式振蕩器1.與什么因素有關(guān)？因電感L值固定，要減少極間電容對回路的影響，所以應(yīng)提高回路電容值，又不影響振蕩性能。●●●●2.改進(jìn)型振蕩器①克拉潑振蕩器a)電路L不變，提高C1、C2的值，減小極間電容影響，仍然

條件：不變b)提高頻率穩(wěn)定度的分析：

但C3不宜太小，否則導(dǎo)致停振，所以克拉潑振蕩器是為固定頻率的振蕩器。極間電容引起回路電容變化了L不變時(shí)，●●●●變化量為可調(diào)②西勒振蕩器a)電路L不變，提高C1、C2值，減小極間電容影響，保持不變=b)做成頻率可調(diào)的振蕩器。，§2-4、晶體振蕩器一、概述二、晶體振蕩電路頻率穩(wěn)定度很高，約；§2-4、晶體振蕩器一、概述1.定義：用石英晶體諧振器控制并穩(wěn)定高頻振蕩頻率的振蕩器稱為晶體振蕩（簡稱晶振）優(yōu)點(diǎn)：Qq很高，約；2.石英晶體性能特點(diǎn)①物理性能i穩(wěn)定性好：ii具有壓電效應(yīng)：ⅳ泛音效應(yīng)若，壓電效應(yīng)較強(qiáng)，稱n為n次泛音（一般采用三次或五次泛音）

iii振蕩頻率若，壓電效應(yīng)最強(qiáng)，稱為基頻②電性能：i做一個實(shí)驗(yàn):電流滯后電壓；電流最大，呈純阻；電流超前電壓；可見石英晶片等效的串聯(lián)諧振回路?！瘛瘛袢粼谑⒕瑑啥思右恍盘栐?，觀察流過晶體的電流與它二端電壓的關(guān)系現(xiàn)象結(jié)論：b)性能一般Lq：幾毫亨～幾百亨Cq：10-4pF～

10-1pFrq：幾十Ω～幾百Ω支架電容C0為幾皮法i)Qq很高，ii)接入系數(shù)n很小iii)具有電抗特性當(dāng)時(shí)，電抗x=0呈串聯(lián)諧振，等效一根短路線，在串聯(lián)型晶振電路中等效短路元件；當(dāng)時(shí)，電抗x=∞呈并諧，等效開路；當(dāng)時(shí)，電抗x<0呈容性；當(dāng)時(shí)，電抗x>0呈感性，在晶振電路中等效,因?yàn)楦行詤^(qū)狹窄，電抗性性陡；對頻率的變化具有極靈敏的補(bǔ)償能力。所以在晶振電路中，晶體選擇感性區(qū)，它等效一個電感元件?！窠Y(jié)論電感元件二、晶體振蕩電路1.并聯(lián)型晶振電路：晶體等效L①皮爾斯振蕩器（JT等效電容三點(diǎn)式中的電感）例如：b)密勒振蕩器（JT等效電感三點(diǎn)式中的一個電感）使LC呈電感L'例如：2、串聯(lián)型晶振電路：有兩種電路類型例如電路一：等效短路元件，JT例如電路二：§2-5RC振蕩器和開關(guān)電容振蕩器一、RC移相網(wǎng)絡(luò)二、RC振蕩電路*三、開關(guān)電容振蕩器§2-5RC振蕩器和開關(guān)電容振蕩器一、RC移相網(wǎng)絡(luò)1.RC超前型網(wǎng)絡(luò)2.RC滯后型網(wǎng)絡(luò)3.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)二、RC振蕩電路1.RC超前型振蕩器構(gòu)成：反相放大器+三節(jié)RC超前型網(wǎng)絡(luò)2.RC滯后型振蕩器3.RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器（文氏電橋振蕩器）①橋路平衡時(shí)：其中：

②只有時(shí)才能保證起振即，也就是

其中：，*三、開關(guān)電容振蕩器1