高頻電子線路正弦波振蕩器概述

第4章正弦波振蕩器

概述反饋型振蕩器的工作原理

LC正弦波振蕩器振蕩器的頻率穩(wěn)定原理石英晶體振蕩器

RC正弦波振蕩器

4.1概述4.1概述一、振蕩器的功能在無(wú)輸入信號(hào)情況下，將電源的直流能量轉(zhuǎn)換成具有一定頻率、一定波形和一定振幅的交流信號(hào)能量輸出。二、振蕩器與放大器的區(qū)別

振蕩器：不需外加激勵(lì)信號(hào)相同點(diǎn)：直流能量交流能量不同點(diǎn)：放大器：需外加的激勵(lì)信號(hào)振蕩器正弦波非正弦波：反饋型振蕩器負(fù)阻型振蕩器

LC振蕩器

晶體振蕩器

RC振蕩器4.1概述三、振蕩器的分類產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波等負(fù)阻器件+振蕩回路（正反饋原理）四、正弦波振蕩器的用途高頻加熱設(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)數(shù)字系統(tǒng)：時(shí)鐘信號(hào)通信系統(tǒng)：測(cè)量?jī)x器：信號(hào)源高頻能源：五、主要技術(shù)指標(biāo)振蕩頻率、振蕩波形、振蕩幅度、頻率穩(wěn)定度4.1概述4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理主要要求：

掌握反饋振蕩器的組成和基本工作原理理解反饋振蕩器的起振條件和平衡條件，了解其穩(wěn)定條件。掌握反饋振蕩器能否振蕩的判斷方法。4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理定義：從放大器的輸出信號(hào)中取出一部分反饋到輸入端作為輸入信號(hào)，無(wú)需外部提供激勵(lì)信號(hào)，能產(chǎn)生等幅正弦波輸出稱為反饋型振蕩器。一、反饋型正弦波振蕩器的組成4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理

正反饋網(wǎng)絡(luò)

放大器

組成：放大器──是對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行放大；正反饋網(wǎng)絡(luò)──是將輸出回路中的能量取出一部分加 到放大器的輸入端；選頻網(wǎng)絡(luò)──是獲得單一確定的振蕩頻率；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)──使振蕩的輸出穩(wěn)定。內(nèi)穩(wěn)幅外穩(wěn)幅利用放大器件的非線性（選頻網(wǎng)絡(luò)）二、振蕩的建立與起振條件4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理－＋－＋－＋調(diào)諧放大器反饋網(wǎng)絡(luò)放大器的電壓增益：反饋系數(shù)：這時(shí)調(diào)諧放大器就變?yōu)樽约ふ袷幤?。環(huán)路增益二、振蕩的建立與起振條件4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理－＋調(diào)諧放大器反饋網(wǎng)絡(luò)－＋－＋起振條件：n=0,1,2…振幅起振條件相位起振條件增幅振蕩正反饋三、振蕩的平衡條件4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理剛起振時(shí)，起始偏壓為正偏置IEUB+UE_+UBE_電路的偏置電壓為：－＋－＋三、振蕩的平衡條件4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理U0OA

振蕩特性反饋特性三、振蕩的平衡條件n=0,1,2…振幅平衡條件相位平衡條件4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理平衡條件：等幅振蕩丙類乙類甲乙類甲類???放大器進(jìn)入平衡的原因：（1）放大器固有的非線性特性（2）自給偏壓效應(yīng)從起振到平衡，放大器工作狀態(tài)的變化:晶體管反饋網(wǎng)絡(luò)

LC選頻網(wǎng)絡(luò)uiic1uc1uf平衡條件的另一種表示形式：4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理振幅平衡條件:相位平衡條件:四、振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理1)穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡2)振蕩器的穩(wěn)定平衡因某一外因的變化，振蕩的原平衡條件遭到破壞，振蕩器能在新的條件下建立新的平衡，當(dāng)外因去掉后，電路能自動(dòng)返回原平衡狀態(tài)。滿足這樣條件的平衡稱為穩(wěn)定平衡。3）振幅平衡的穩(wěn)定條件當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為線性網(wǎng)絡(luò)時(shí)，則4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理U0OA

Q外因變化F1/FQ1AF>1（增幅振蕩）輸出增大Q1點(diǎn)達(dá)到新的平衡外因消失FAF<1（減幅振蕩）輸出減小回到原平衡狀態(tài)Q點(diǎn)1/F穩(wěn)定B點(diǎn)不穩(wěn)定：外因變化AF>1（增幅振蕩）輸出增大Q1點(diǎn)達(dá)到新的平衡F1/FQ1外因消失AF<1（減幅振蕩）輸出減小回到Q點(diǎn)達(dá)到平衡FQ點(diǎn)穩(wěn)定：軟激勵(lì)硬激勵(lì)振幅的穩(wěn)定條件：（應(yīng)避免）tui4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理4）相位平衡的穩(wěn)定條件頻率隨相位變化的關(guān)系：頻率與相位的關(guān)系：（頻率的穩(wěn)定條件）信號(hào)周期信號(hào)頻率信號(hào)頻率信號(hào)周期4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理Oωωo0)(<??@?++?\wjwjjjZFZY

相位平衡的穩(wěn)定條件：

即要求選頻網(wǎng)絡(luò)的相頻特性曲線在工作頻率附近應(yīng)具有負(fù)斜率。實(shí)際中的并聯(lián)LC諧振回路正好具有這種相頻特性?？偨Y(jié)1)正弦振蕩器工作條件包括起振條件：平衡條件：穩(wěn)定條件：4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理保證振蕩器從無(wú)到有建立起振蕩保證振蕩器進(jìn)入平衡狀態(tài)，產(chǎn)生持續(xù)的等幅振蕩保證平衡狀態(tài)不因外界不穩(wěn)定因素影響而受到破壞

振幅穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件總結(jié)2)振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)計(jì)在軟激勵(lì)狀態(tài)4.2反饋型正弦波振蕩器的工作原理4)判斷能否產(chǎn)生正弦振蕩的方法

a)

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