正弦波振荡器

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1、课题一高频正弦波振荡器9/25/20211作用：产生一定频率和幅度的信号利用负阻器件的负阻效应产生振荡利用正反馈原理构成振荡器的作用、分类与要求正弦波振荡器的要求：具有较高的振荡频率和幅度的准确性和稳定度。按振荡波形不同分正弦波振荡器非正弦波振荡器按组成原理不同分负阻振荡器反馈振荡器9/25/202122.1反馈振荡器的工作原理主要要求：掌握反馈振荡器的组成和基本工作原理。掌握反馈振荡器的起振条件和平衡条件。掌握反馈振荡器能否振荡的判断方法。9/25/202132.1.1反馈振荡器产生振荡的基本原理正弦波振荡器由放大器、

2、反馈网络和选频网络、稳幅环节组成。无外加输入信号9/25/20214开关在１位置时：开关转2位置时：经放大器放大后输出，经过反馈网络后在反馈网络输出端得到反馈信号,与大小相等相位相同。放大器和反馈网络构成闭合环路，此时在没有外加输入信号的情况下，输出端仍维持一定幅度的电压，产生自激振荡。9/25/20215起振时要满足起始信号来自电扰动输出信号大小满足要求时，要能自动稳定输出电压，实现使电路进入稳定状态，输出幅度和频率都稳定的信号。故要有稳幅环节。正弦波还要有选频网络。9/25/202162.1.2振荡的起振条件和平衡条

3、件9/25/20217一、振荡的起振条件n=0,1,2…振幅起振条件相位起振条件相位条件是构成振荡电路的关键,振荡闭合环路必须是正反馈。相位起振条件和相位平衡条件是一致的（正反馈）。放大环节必须具有非线性放大特性。为获得正弦波，振荡电路中要有选频环节。振荡频率通常就由选频环节确定。9/25/20218二、振荡的平衡条件两者大小相等、相位相同。由可得9/25/20219n=0,1,2…振幅平衡条件相位平衡条件即正反馈振幅条件和相位条件必须同时满足。相位平衡条件确定振荡频率；振幅平衡条件确定振荡输出信号的幅值。9/25/20

4、2110变压器反馈LC振荡器例2.1.1分析下图振荡电路的工作原理放大部分选频部分正反馈部分振荡频率放大器在小信号时工作于甲类，以保证起振时有较大的环路增益。9/25/202111起始时小信号线性放大大信号工作，丙类作业：直到，进入平衡状态。9/25/2021127.2LC正弦波振荡器掌握三点式振荡器的组成原则、工作原理、典型电路。掌握LC振荡器实用电路的分析方法。了解频率稳定度的概念，了解影响频率稳定度的主要因数及提高频率稳定度的措施。主要要求：9/25/2021137.2.1三点式振荡器的基本工作原理三个电抗元件X1

5、、X2、X3组成LC谐振回路，回路三个引出端分别与晶体管三个电极相连，谐振回路既是晶体管的集电极负载，又是正反馈选频网络。X1、X2的电抗性质必须相同，X3与X1、X2的电抗性质必须相异。与E相连的为同性质电抗，不与E端相连的为异性质电抗。9/25/202114？为什么只有这样，才能构成正反馈！为便于说明，忽略电抗元件的损耗及管子输入、输出阻抗的影响。反馈系数时，当X1+X2+X3=0回路等效为纯电阻，因此必须与反相，才能构成正反馈。回路谐振，得到与反相。因此：与E相连的必须为同性质电抗，不与E端相连的为异性质电抗。9

6、/25/202115电感三点式电容三点式与E相连是电感与E相连是电容9/25/202116试分析下图电路是否可能产生振荡？解：该电路由共基放大电路和LC反馈选频网络构成，在LC回路的谐振频率上构成正反馈，满足相位平衡条件。而共基放大电路具有较大增益，又具有内稳幅作用，因此合理选择电路参数可满足振幅起振和平衡调节。故此电路可能产生振荡。9/25/2021177.2.2电感三点式振荡器（哈脱莱Hartley）原理电路交流通路振荡频率反馈系数优点：易起振，频率易调（调C）。缺点：高次谐波成分较大，输出波形差。9/25/2021

7、187.2.3电容三点式振荡器（考毕兹Colpitts）原理电路交流通路振荡频率反馈系数优点：高次谐波成分小，输出波形好。缺点：频率不易调（调L，调节范围小）9/25/202119增大C1/C2，可增大反馈系数，提高输出幅值，但会使三极管输入阻抗的影响增大，使Q值下降，不利于起振，且波形变差，故C1/C2不宜过大，一般取0.1~0.5。7.2.3电容三点式振荡器（考毕兹Colpitts）原理电路交流通路9/25/2021207.2.4改进型电容三点式振荡器（克拉泼Clapp）考毕兹电路中，晶体管极间电容与回路电容并联，会

8、使振荡频率偏移，且极间电容随晶体管工作状态而变，会使振荡频率不稳定。改进:在谐振回路电感支路中串接一个电容9/25/202121原理电路交流通路C3<