LC正弦波振蕩器

4.3LC正弦波振蕩器以LC諧振回路作選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋振蕩器稱為L(zhǎng)C正弦波振蕩器LC振蕩器互感耦合電感反饋式(電感三點(diǎn)式)電容反饋式(電容三點(diǎn)式)4.3LC正弦波振蕩器主要要求：

了解互感耦合LC振蕩器的工作原理和分析方法掌握三點(diǎn)式振蕩器的組成原則和工作原理掌握電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式振蕩器的典型電路、工作原理、工作特點(diǎn)和分析方法。4.3LC正弦波振蕩器4.3LC正弦波振蕩器一、互感耦合LC振蕩器

互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實(shí)現(xiàn)正反饋的，耦合線圈同名端的正確位置的放置，選擇合適的耦合量M，使之滿足振幅起振條件很重要。

互感耦合振蕩器有三種形式：調(diào)基電路、調(diào)集電路和調(diào)射電路，這是根據(jù)振蕩回路是在集電極電路、基極電路和發(fā)射極電路來(lái)區(qū)分的。判斷相位平衡條件是否滿足的方法：通常采用瞬時(shí)極性法。4.3LC正弦波振蕩器一、互感耦合LC振蕩器共基調(diào)集型bce高頻旁路電容1)

判斷是否可能振蕩的基本準(zhǔn)則：是否是正反饋。正反饋系數(shù):振蕩頻率:2)是否能起振：取決于變壓器是否有足夠的耦合量M方法：瞬時(shí)極性法4.3LC正弦波振蕩器一、互感耦合LC振蕩器共e調(diào)b型bce高頻旁路電容－共b調(diào)e型高頻旁路電容ebc－－互感耦合振蕩器在調(diào)整反饋(改變M)時(shí)，基本上不影響振蕩頻率。但由于分布電容的存在，在頻率較高時(shí)，難于做出穩(wěn)定性高的變壓器。因此，它們的工作頻率不宜過(guò)高，一般應(yīng)用于中、短波波段。4.3LC正弦波振蕩器二、電容反饋式振蕩器(考畢茲電路)1、電路結(jié)構(gòu)直流通路交流等效電路電容三點(diǎn)式振蕩器becC1C2L反饋支路由回路電容C1和C2組成；反饋電壓取自C2兩端4.3LC正弦波振蕩器2、相位平衡條件

用矢量法分析其交流通路是否滿足相位平衡條件，即分析電路是否為正反饋。+--++-4.3LC正弦波振蕩器3、起振條件分析起振條件時(shí)可以利用高頻小信號(hào)放大器的分析法。

（1）電壓增益4.3LC正弦波振蕩器3、起振條件

（2）反饋系數(shù)（忽略各個(gè)g的影響）（3）起振條件

①

滿足起振條件是選取晶體管的

②從輸出電導(dǎo)和負(fù)載電導(dǎo)的影響看，F(xiàn)越大越容易起振，從輸入電導(dǎo)看，F(xiàn)不能太大。因而兼顧二者，F(xiàn)一般選取0.1-0.5。4.3LC正弦波振蕩器4、振蕩頻率振蕩頻率一般可以利用相位平衡條件求解。

在忽略、、等的影響，可得近似式為若忽略晶體管輸入電容和輸出電容的影響4.3LC正弦波振蕩器三、電感反饋式振蕩器(哈特萊電路)1、電路結(jié)構(gòu)電感三點(diǎn)式振蕩器becCbceeL2L1b反饋信號(hào)取自L2兩端4.3LC正弦波振蕩器becL2L1C2、相位平衡條件+--++-3、起振條件反饋系數(shù):若忽略互感M的影響則有：4、振蕩頻率4.3LC正弦波振蕩器四、電感三點(diǎn)式與電容三點(diǎn)式的比較頻率不易調(diào)（調(diào)L，調(diào)節(jié)范圍?。┤秉c(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1)高次諧波成分小，輸出波形好(2)振蕩頻率可以做得很高缺點(diǎn)：(2)振蕩頻率不能太高（1）輸出波形差優(yōu)點(diǎn)：頻率易調(diào)（調(diào)C）4.3LC正弦波振蕩器五、LC三點(diǎn)式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則(1)Xbe、Xce應(yīng)為同性質(zhì)的電抗元件；(2)Xcb

與Xce、Xbe的電抗性質(zhì)相反。結(jié)論：射同集（基）反(3)對(duì)于振蕩頻率，應(yīng)滿足：4.3LC正弦波振蕩器如與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件同為容抗的電路——電容三點(diǎn)式如與發(fā)射極相連的兩個(gè)電抗元件同為感抗的電路——電感三點(diǎn)式例1：判斷下圖電路能否振蕩，能振蕩的屬于哪種類型振蕩器。4.3LC正弦波振蕩器分析：4.3LC正弦波振蕩器4.3LC正弦波振蕩器bcebce(e)經(jīng)判斷滿足相位平衡條件，故可能振蕩，為共基調(diào)射型互感耦合振蕩器。⊕○1⊕○2○3○45⊕(f)經(jīng)判斷滿足相位平衡條件，故可能振蕩，為共射調(diào)基型互感耦合振蕩器。⊕⊕⊕⊕4.3LC正弦波振蕩器例2：4.3LC正弦波振蕩器例4：z90o-90o0o0LC4.3LC正弦波振蕩器z90o-90o0o0LC4.3LC正弦波振蕩器4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理一、頻率穩(wěn)定度的定義

頻率穩(wěn)定度的定義：4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理按照時(shí)間間隔長(zhǎng)短的不同，頻率穩(wěn)定度分為一天以上乃至幾個(gè)月內(nèi)振蕩頻率相對(duì)變化量主要由于器件老化。一天之內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化量主要由于溫度、電源電壓等外界因素變化長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度短期頻率穩(wěn)定度瞬時(shí)頻率穩(wěn)定度秒或毫秒內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化量由電路內(nèi)部噪聲或突發(fā)性干擾引起。中波廣播電臺(tái)發(fā)射機(jī)的頻率穩(wěn)定度為電視發(fā)射機(jī)的頻率穩(wěn)定度為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的頻率穩(wěn)定度為~4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理?二、頻率不穩(wěn)定的原因

4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理

晶體管

反饋網(wǎng)絡(luò)

LC選頻網(wǎng)絡(luò)uiic1uc1uf?二、頻率不穩(wěn)定的原因

4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理

晶體管

反饋網(wǎng)絡(luò)

LC選頻網(wǎng)絡(luò)uiic1uc1uf振蕩頻率：并聯(lián)諧振回路的相角：、具體分析導(dǎo)致頻率不穩(wěn)定的因素：(3)負(fù)載變化——影響回路Q值4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理（1）LC回路參數(shù)不穩(wěn)定溫度機(jī)械振動(dòng)（2）晶體管參數(shù)不穩(wěn)定溫度電源電壓三、振蕩器的穩(wěn)頻措施2、提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性1、減小外界因素變化的影響溫度的影響

采用高穩(wěn)定度直流穩(wěn)壓電源

采用金屬屏蔽罩

采用減震器在振蕩器和負(fù)載之間加緩沖器電壓的影響負(fù)載的影響電磁場(chǎng)的影響振動(dòng)的影響將振蕩回路或整個(gè)振蕩器置于恒溫槽4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理三、振蕩器的穩(wěn)頻措施3、提高回路的品質(zhì)因數(shù)4、選用高穩(wěn)定度的振蕩電路據(jù)LC回路的特性,Q值越大,相頻特性曲線越陡峭,相位越穩(wěn)定。如克拉波振蕩電路、西勒振蕩電路、石英晶體振蕩電路。4.4振蕩器的頻率穩(wěn)定原理4.5高穩(wěn)定度的LC振蕩器一、一般電容三點(diǎn)式振蕩電路的穩(wěn)定性分析

工作狀態(tài)和外界條件的變化都會(huì)改變Cie和Coe的值，從而改變振蕩頻率f0，導(dǎo)致f0不穩(wěn)定。4.5高穩(wěn)定度的LC振蕩器一、一般電容三點(diǎn)式振蕩器穩(wěn)定性分析二、串聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器（克拉潑振蕩器CLAPP）C3<<C1

，C3<<C2

振蕩頻率：優(yōu)點(diǎn)：頻率可調(diào)4.5高穩(wěn)定度的LC振蕩器克拉潑振蕩器的缺點(diǎn)：

波段范圍不寬，波段覆蓋系數(shù)一般約為1.2-1.3,波段內(nèi)輸出幅度不平穩(wěn)，實(shí)際中常用于固定頻率振蕩器。

.4.5高穩(wěn)定度的LC振蕩器CLAPP電路的主要缺點(diǎn)是：頻率不能太高，三、并聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器（西勒振蕩器Seiler）C3<<C1

，C3<<C2振蕩頻率：4.5高穩(wěn)定度的LC振蕩器bce三、并聯(lián)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器（西勒振蕩器Siler）改進(jìn)：克拉波電路中是改變C3來(lái)調(diào)節(jié)頻率，而C3的改變會(huì)影響接入系數(shù)P，從而可能導(dǎo)致停振。但西勒電路中，改變C4來(lái)調(diào)節(jié)頻率