第四章正弦波振蕩器2

4.3LC振蕩電路LC振蕩電路的選頻電路由電感和電容構成，可以產生高頻振蕩。由于高頻運放價格較高，所以一般用分立元件組成放大電路。+UCCCC1LRLRB1RB2LiRECEui+-uf-+ibBEC+UCCLiL4.3.1LC振蕩電路一.LC并聯諧振回路的選頻特性諧振時回路電流比總電流大的多，電感與電容的無功功率互相補償，電路呈阻性。R為電感和回路中的損耗電阻當時，并聯諧振。諧振時，電路呈阻性1234初級線圈次級線圈同名端1234+–+–

在LC振蕩器中，反饋信號通過互感線圈引出二.互感線圈的極性判別判斷是否是滿足相位條件——正反饋斷開反饋到放大器的輸入端點，假設在輸入端加入一正極性的信號，用瞬時極性法判定反饋信號的極性。若反饋信號與輸入信號同相，則滿足相位條件；否則不滿足。(+)(-)(+)(+)FAu

+UCCCC1LRLRB1RB2LiRECEui+-uf-+ib

仍然由LC并聯諧振電路構成選頻網絡4.3.2三點式LC振蕩電路uf與uo反相uf與uo同相電感三點式：電容三點式：uf與uo反相uf與uo同相+UCCCC1L1L2+––+

+電感三點式振蕩電路正反饋反相+UCCC1C1LC2+––+

反相電容三點式振蕩電路正反饋3.4LC振蕩電路(LCOscillatorCirCuits)一構成LC振蕩器的基本原則二電容反饋三點式振蕩器三電感三點式振蕩器四兩種改進型的電容反饋振蕩器返回休息1休息23.4LC振蕩電路(LCOscillatorCirCuits)I返回IIII休息1休息2C1C2LLECRb1Rb2ReCeCbC2C1Lc二電容反饋三點式振蕩器(ColpittsOscillators)返回休息1休息2+uce-+ube

-LECRb1Rb2ReCeCbC2C1Lc仿真C1C2L返回休息1休息2C2C1Lgieg'Lgoegmube+uce-+ube-iC1Lgieg'Lgmubegoe+u'be-i+uce-C2+uce-C2LC1g'Lgoegmubek2Fgie+u'be-iC1Lgieg'Lgmubegoe+u'be-i+uce-C2返回休息1休息2ECL1L2CRb1Rb2CbCeReL1L2C三,電感三點式振蕩器(HartlyOscillators)仿真返回休息1休息2L2L1Cg'Lgoegmubek2Fgie+u'be-+uce-+uce-+u'be

-iiLC1C2C3RLBA四,兩種改進型的電容反饋振蕩器返回R'L仿真休息1休息2ECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcABLC1C2C3C4ABC4LC2C3C1Rb1Rb2CbReRcAB四,兩種改進型的電容反饋振蕩器返回仿真休息1休息2EC3.6晶體振蕩器(CrystalOscillator)休息2休息1CoCgCoCg5Cg3CgLgLg3Lg5LgRg3.6晶體振蕩器(CrystalOscillator)CoCgLgRg一,晶體諧振器(CrystalResonator)fqfp電容性電容性電感性fXqO國產B451MHz中等精度晶體的等效參數如下：Lq=4.00H，Cq=0.0063pF，

rq≤100～200Ω，Co=2～3pF。因而晶體的品質因數Qq很大，一般為幾萬至幾百萬

≥（12500～25000）

CLJTC1C2JT二,晶體振蕩器電路(CircuitofCrystalOscillators)ECJTC2C3C1Rb1Rb2CbReLc二,晶體振蕩器電路(CircuitofCrystalOscillators)仿真晶體C1C2JTC3LqCqrqCoC1C2C3gmubegiegmubeC1C3CqLqrqCoC22.振蕩條件的近似分析C1C2JTC3RqXq+u'be—+u'be—仿真LqrqCqCoCLLqCqrqCoC1C2C3gmubeg3ie3電路的諧振頻率的估算:C1CcCeRb1Rb2ReL1LEcJTC2C1C2L1JT二,晶體振蕩器電路(CircuitofCrystalOscillators)休息1休息2C1C2C3JTLRb1Rb2RcReCbCcC1C2C3JTCoLEc二,晶體振蕩器電路(CircuitofCrystalOscillators)休息1休息2二,晶體振蕩器電路(CircuitofCrystalOscillators)??ωq?ω?返回繼續(xù)?休息1休息2ωqω

p電容性電容性電感性fXqO3.8RC振蕩器休息1休息2C3C2C1CeR1R2Rb2Rb1ReRcEcRCRC§4.8RC振蕩器U1+Uc-UoU1+UR-UoIIUoIUCU1φφU1UoIUR

仿真休息1休息2R3R4R1R2C1C2u2+u1-I返回繼續(xù)二文氏電橋振蕩器仿真1休息1休息2仿真2ωωoFOωωoOφ§7.3電感耦合型反饋振蕩器互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實現正反饋的，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：調基電路調集電路調發(fā)電路是根據振蕩回路所在的位置來區(qū)分的。1、調基電路調基電路振蕩頻率在較寬的范圍改變時，振幅比較平衡。

由于基極和發(fā)射極之間的輸入阻抗比較低，為了避免過多地影響回路的Q值，故在調基電路中，晶體管與振蕩回路作部分耦合。交流接地2、調集電路調集電路在高頻輸出方面比其它兩種電路穩(wěn)定，而且幅度較大，諧波成分較小。3、調發(fā)電路

由于基極和發(fā)射極之間的輸入阻抗比較低，為了避免過多地影響回路的Q值，故在調發(fā)電路中，晶體管與振蕩回路也作部分耦合?；ジ蟹答佇碗娐防}分析判斷下圖所示兩極互感耦合振蕩電路能否起振。解：在的發(fā)射極與之間斷開。這是一個共基—共集反饋電路。振幅條件是可以滿足的，所以只要相位條件滿足，就可以起振。利用瞬時極性判斷法，根據同名端位置，可以得到：可見電路是負反饋，不能產生振蕩。如果把變壓器次級同名端位置換一下，則可改為正反饋。而變壓器初級回路是并聯LC回路，作為的負載，考慮其阻抗特性滿足相位穩(wěn)定條件，因此電路有可能產生振蕩。采用瞬時極性法判斷互感耦合LC振蕩器相位時的注意事項：（1）先看清是共基、共射還是共集電路；（2）把正確的信號輸入端標上“+”，把地標上“―”；（3）通過瞬時電流的流向幫助中間點的極性判斷；（4）有抽頭電路時，先找到接地那一端，抽頭處的極性與不接地的那一端極性相同。（5）循環(huán)一圈后，仍為“+”則符合起振相位條件，否則就不可能起振。§7.4三端式反饋振蕩器三端式振蕩器的優(yōu)點其工作頻率約在幾MHz到幾百MHz的范圍，頻率穩(wěn)定度也比互感耦合振蕩電路高一些，約為10–3~10–4量級，采取一些穩(wěn)頻措施后，還可以再提高一點。本節(jié)的主要內容：§7.4.1電感反饋式三端振蕩器（HartleyOscillator）§7.4.2電容反饋式三端振蕩器（ColpittsOscillator）§7.4.3三端振蕩器相位平衡條件判斷準則（重要）§7.4.1電感反饋式三端振蕩器（HartleyOscillator）電感反饋三端式振蕩器電路為了分析方便，畫出交流等效電路電感反饋三端振蕩器交流等效電路Ik電感反饋三端振蕩器反饋系數F的計算Ik電感反饋三端振蕩器振蕩頻率計算Ik電感反饋三端振蕩器優(yōu)缺點優(yōu)點：

1、L1、L2之間有互感，反饋較強，容易起振；缺點：1、振蕩波形不好，因為反饋電壓是在電感上獲得，而電感對高次諧波呈高阻抗，因此對高次諧波的反饋較強，使波形失真大；2、電感反饋三端電路的振蕩頻率不能做得太高，這是因為頻率太高，L太小且分布參數的影響太大。2、振蕩頻率調節(jié)方便，只要調整電容C的大小即可。3、而且C的改變基本上不影響電路的反饋系數。§7.4.2電容反饋式三端振蕩器（ColpittsOscillator）

電容反饋三端式振蕩器電路電容反饋三端振蕩器交流等效電路Ik電容反饋三端振蕩器反饋系數F的計算Ik電容反饋三端振蕩器振蕩頻率計算電容反饋三端振蕩器優(yōu)缺點優(yōu)點：1）電容反饋三端電路的優(yōu)點是振蕩波形好。2）電路的頻率穩(wěn)定度較高，適當加大回路的電容量，就可以減小不穩(wěn)定因素對振蕩頻率的影響。3）電容三端電路的工作頻率可以做得較高，可直接利用振蕩管的輸出、輸入電容作為回路的振蕩電容。它的工作頻率可做到幾十MHz到幾百MHz的甚高頻波段范圍。缺點：調C1或C2來改變振蕩頻率時，反饋系數也將改變。但只要在L兩端并上