第七章-振蕩器原理71課件

7.1反饋型振蕩器的基本原理帶反饋的放大電路1.基本組成反饋型振蕩器——基于放大與反饋的機理反饋放大器的增益:7.1.1反饋型振蕩器的基本組成與平衡條件

7.1反饋型振蕩器的基本原理帶反饋的放大電路1.基本組1當

時

說明什么？

不需要輸入信號（）就有輸出振蕩器反饋型振蕩器基本組成———閉環(huán)回路放大器反饋支路如何保證單一頻率的正弦波？或選頻反饋閉環(huán)回路中必須有一選頻回路或選頻放大器只能在頻率上滿足

當時說明什么？不需要振蕩2帶選頻放大器的反饋型正弦波振蕩器帶選頻反饋支路的反饋型正弦波振蕩器構(gòu)成振蕩器的三個條件平衡條件起振條件穩(wěn)定條件帶選頻放大器的帶選頻反饋支路的構(gòu)成振蕩器的三個條件平衡32.平衡條件反饋振蕩器的環(huán)路增益為：振蕩平衡時,在頻率處有:——平衡條件在處斷開；考慮放大器的輸入阻抗對反饋網(wǎng)絡(luò)的影響（放大器的輸入阻抗作為反饋網(wǎng)絡(luò)的負載阻抗）2.平衡條件反饋振蕩器的環(huán)路增益為：振蕩平衡時,在頻率4振蕩平衡時,在頻率處有:——平衡條件振幅平衡條件：環(huán)路增益的模為1相位平衡條件：

(n=0,1,2……)環(huán)路增益的相移為0，即與同相，滿足正反饋條件振蕩平衡時,在頻率處有:——平衡條件振幅平5①

如何保證正反饋？變壓器的同名端必須正確

②

相位平衡條件的應(yīng)用？相位平衡條件分析反饋系數(shù)為：振蕩器的環(huán)路增益——可用來求振蕩器的振蕩頻率

為求相移求放大器的增益為：注意①如何保證正反饋？變壓器的同名端必須正確②相位平衡條件6由環(huán)路增益表達式環(huán)路總相移應(yīng)滿足：即：？

什么頻率值時能滿足此條件？放大器跨導(dǎo)相移LC諧振回路相移反饋網(wǎng)絡(luò)相移LC回路相頻特性

和都很小，而且?guī)缀醪浑S而變化交點————相位平衡交點相位平衡點的頻率值即振蕩頻率問題：為什么？什么時候由環(huán)路增益表達式環(huán)路總相移應(yīng)滿足：即：？7本電路反饋系數(shù)

是變壓器的匝數(shù)比

n，②

環(huán)路增益的相頻特性選頻回路的相頻特性主要取決于回路Q越大，相頻特性的斜率越陡，選頻、濾波特性越好當管子和反饋網(wǎng)絡(luò)引入的相移可以忽略時，振蕩頻率等于選頻回路的中心頻率結(jié)論：①相位平衡條件決定了振蕩頻率當管子的特征頻率選得合適時：本電路反饋系數(shù)是②環(huán)路增益的相頻特性選頻回路87.1.2起振條件振蕩如何產(chǎn)生？為了保證輸出信號從無到有幅度不斷增長，起振時要求：反饋電壓

輸入電壓同相，且（1）振幅條件環(huán)路增益T=AF大于1增益越大越易起振

（2）相位條件環(huán)路增益的相位為0滿足正反饋條件7.1.2起振條件振蕩如何產(chǎn)生？為了保證輸出信號從無到有9振蕩器的起振過程分析？振蕩如何從無平衡？①

起振時放大器的工作條件和狀態(tài)放大器——小信號、線性工作狀態(tài)，高增益A，必須設(shè)置合適的工作點可用晶體管交流小信號等效電路計算增益②

起振過程中放大器工作狀態(tài)的變化

為保證正弦波振蕩，要求選頻回路必須高Q環(huán)路增益T>1放大器小信號大信號線性非線性不能用小信號等效電路出現(xiàn)諧波，輸出波形失真振蕩器的起振過程分析？振蕩如何從無平衡？①起振時放大器的10③從起振的AF>1

？

平衡時的AF=1晶體管反饋變壓器選頻回路非線性器件是晶體管環(huán)路中一定有一個非線性器件參數(shù)隨信號大小變化而變化大信號非線性增益壓縮A下降T>AF下降A(chǔ)F=1平衡注意：區(qū)分起振和平衡時放大器的不同狀態(tài)③從起振的AF>1？平衡時的11④晶體管大信號工作給振蕩器帶來的問題及解決方法大信號工作飽和截止減少晶體管的非線性采取措施保證AF>1AF=1的過渡非線性出現(xiàn)諧波需選頻濾波晶體管輸出阻抗影響選頻回路Q值措施1.

用差分放大器代替單管放大器伏安特性——雙曲正切函數(shù)，電流常數(shù)放大器增益下降但晶體管沒有飽和④晶體管大信號工作給振蕩器帶來的問題及解決方法大信號工作飽12措施2.

閉環(huán)增益自動控制特點：外電路檢測幅度，控制增益，使晶體管不達飽和措施2.閉環(huán)增益自動控制特點：外電路檢測幅度，控制增益，13帶選頻放大器和變壓器反饋的振蕩器交流通路帶偏置的完整電路直流偏置電阻、、交流旁路電容隔直流電容措施3.

采用偏置電路的負反饋帶選頻放大器和變壓器反饋的振蕩器交流通路帶偏置的完整電路直流14起振時——小信號、A類、線性、增益大起振后，晶體管進入非線性區(qū)Q靜態(tài)工作點Q

處的偏置電壓是電流、正負半周不對稱

平均分量、（

）結(jié)果：工作點左移——管子趨于截止

——增益A下降——AF=1平衡——稱為自偏置效應(yīng)起振時——小信號、A類、線性、增益大起振后，15②

利用管子趨于截止而不是飽和使增益下降使選頻回路Q不受影響——選頻特性好帶自偏置效應(yīng)的振蕩器的特點①

起振過程有直流負反饋③

振蕩器的環(huán)路增益隨的

變化曲線比等偏置電路更陡

②利用管子趨于截止而不是飽和使增益下降帶自偏置效應(yīng)的振蕩器167.1.3

振蕩器的穩(wěn)定條件振蕩器的平衡穩(wěn)定？不穩(wěn)定？1.

振幅穩(wěn)定條件穩(wěn)定——經(jīng)過外界擾動，系統(tǒng)能自動恢復(fù)（靠近）到原平衡位置初始平衡時，輸入，環(huán)路增益T=1，反饋擾動使，離開平衡點。則經(jīng)過一個循環(huán)若——穩(wěn)定——不穩(wěn)定為使振幅穩(wěn)定，振蕩器的振蕩特性曲線在平衡點處必須是負斜率的，且曲線越陡，穩(wěn)定性越好。結(jié)論：7.1.3振蕩器的穩(wěn)定條件振蕩器的平衡穩(wěn)定？不穩(wěn)定？117振蕩曲線起始點——自動起振平衡點且

——穩(wěn)定曲線A曲線B曲線A曲線B起始點——不能起振軟激勵硬激勵平衡點N：平衡點M：但不穩(wěn)定且穩(wěn)定振幅穩(wěn)定條件分析振蕩曲線起始點——自動起振平衡182.

相位穩(wěn)定條件討論相位穩(wěn)定前應(yīng)明確兩點：

（1）正弦振蕩

頻率和相位的關(guān)系（2）振蕩器的相位平衡條件含義：在頻率處，經(jīng)過一個循環(huán)，反饋振蕩器的與相位相差2π

（或0）相位超前，頻率必然上升相位遲后，必然是頻率下降振蕩器的相位穩(wěn)定條件也就是振蕩器的頻率穩(wěn)定條件

2.相位穩(wěn)定條件討論相位穩(wěn)定前應(yīng)明確兩點：（1）正弦振19外界擾動使頻率初始平衡時振蕩頻率輸入循環(huán)一周，與同相（或2π）

相位比超前

即新的頻率此時，輸入循環(huán)一周，如果系統(tǒng)使相位比滯后

即新的頻率結(jié)論：為使相位穩(wěn)定，振蕩器的環(huán)路增益的相位～頻率特性

在平衡點處必須是負斜率的。穩(wěn)定不穩(wěn)定外界擾動使頻率初始平衡時振蕩頻率輸入循環(huán)一周，20相位穩(wěn)定條件分析環(huán)路增益的相位：因為和幾乎不隨頻率而變

并聯(lián)諧振回路的相頻特性曲線是負斜率的，所以，振蕩器是相位穩(wěn)定的相位穩(wěn)定條件分析環(huán)路增益的相位：因為和幾乎不隨21相位穩(wěn)定性——頻率穩(wěn)定性的優(yōu)劣相頻曲線越陡，即越大，穩(wěn)定性越好結(jié)論：選頻回路的Q值越高，振蕩器的頻率穩(wěn)定性越好

外界擾動使電路參數(shù)變化相位穩(wěn)定性——頻率穩(wěn)定性的優(yōu)劣