通信电子电路第四章正弦波振荡器ppt课件.ppt

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1、第四章正弦波振荡器4.1概述4.2反馈振荡器的工作原理4.3三点式LC振荡器4.4改进型电容三点式LC振荡器4.5LC振荡器的频率稳定度4.6石英晶体振荡器返回主目录分类：按输出波形分按选频回路元件分按原理、性质分振荡器的定义：振荡器是一种能自动的将直流电源的能量转变为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。4.1概述应用：（1）在通信方面，正弦波振荡器可以用来产生运载信息的载波和作为接收信号的变频或解调时所需要的本地振荡信号；（2）医用电疗仪中，用高频加热。金属冶炼炉、家用电磁炉；4.1概述（3）通过对正弦波信号进行处理还可以得到非正弦波信号，如方波,

2、三角波,锯齿波等，这些信号在测量设备，数字系统及自动控制系统中的应用也日益广泛；等等.(1)低频部分：信息变换与放大(2)高频部分：高频信号产生、放大、调制低频放大器高频振荡器高频谐振放大器振幅调制器高频功放换能器消息信号（1）发送设备超外差式无线电收信设备的组成（2）接收设备本地振荡器混频器中频放大器检波器(解调)低频放大器高频谐振放大器重点：产生振荡的条件，各种类型振荡器的典型电路分析及相位条件的判断，起振条件的分析与计算；难点：振荡的建立过程；相位平衡条件的判断及起振条件的分析与振荡频率计算；第四章正弦波振荡器举例：变压器耦合反馈振荡器反馈网络

3、：与L相耦合的线圈LfVLCLfU主网络反馈网络UiUffUo...主网络：负载为LC谐振回路的谐振放大器。图4-3互感反馈自激振荡器4.2反馈型振荡器的原理分析反馈振荡器的组成框图如图4.3所示。其主网络一般由放大器件和选频网络组成的放大器,反馈网络一般由无源器件组成。图4.3为变压器耦合反馈振荡器。图3.1.2反馈型振荡器组成框图图4.3变压器耦合反馈振荡器(a)原理电路(b)交流通路（互感耦合振荡器动画）VLCLfU主网络反馈网络UiUffUo...Multisim自激振荡演示同名端一、振荡的建立过程电路中的初始扰动将产生微弱的电信号如此周而复

4、始下去，其过程可以用下列循环表示反送到放大器的输入端作为新的，，利用放大后，主网络输出放大器反馈，产生的，再经过反馈网络当增加到一定值时，放大器的放大倍数降低，从而出现下面的循环过程晶体管将出现饱和截止，使最终将使保持恒定不变，从而形成等幅持续振荡。VLCLfU主网络反馈网络UiUffUo...激励电压和偏压建立过程4.2反馈型振荡器的基本原理反馈振荡器是一个由主网络和反馈网络构成的闭合环路。一、平衡条件（必要条件）在X处拆开，并按所标极性定义的环路增益为：主网络反馈网络UiUUffUo....若在某一频率上，同相又等幅，即若令平衡条件：相位平衡条件

5、：振幅平衡条件：主网络反馈网络UiUUffUo....4.2.2自激振荡的平衡振幅起振条件初始信号来源于开机时的电冲击、干扰等微弱广谱信号，由于谐振回路的选频作用，只有分量在谐振回路两端产生较大的电压，经正反馈、放大的反复循环，振荡电压振幅就会不断地增长相位起振条件4.2.3振荡的建立和起振条件（必要条件）结论：振荡器起振时，迅速增长，而后图4.4振荡建立过程的波形4.2.3下降，的增长速度变慢，直到时，停止增长，振荡器进入平衡状态。在相应的振幅在上维持等幅振荡。如图4.4所示。4.2.5振荡电路基本组成及其分析方法1、振荡器的电路组成振荡电路有三部

6、分组成2、分析方法由上述分析知反馈电路能否正常工作应考虑以下几点：（1）可变增益放大器应有正确的直流偏置，电路开始应工作在甲类状态。补充（3）在处，即环路应是正反馈。（4）选频网络应具有负斜率的相频特性。（2）刚起振时，而(无源器件组成的反馈网络)，所以应使（如采用共发射极，共基极组态的电路），且负载不能太小。补充MultisimLC正弦振荡演示4.3.2电感反馈振荡器下图是一电感反馈振荡器的实际电路和交流等效电路。电感三点式振荡电路电容三点式（考毕兹）电感三点式（哈特莱）反馈电压取自电容电感反馈元件对高次谐波呈现的阻抗特性低阻抗，输出波中高频谐波少

7、高阻抗，输出波中高频谐波大输出波形好差振荡频率可减小内部电容的不稳定因素，适于频率较高的场合受电容不稳定因素影响，不适于工作频率较高的场合优点电路简单，容易起振。电容三点式与电感三点式的区别三点式振荡电路由于是在ΧbeΧbc支路分配在Xbe上的电压,有因为这是一个正反馈反相放大器,与同相,与反相,所以即Χbe与Χce必须是同性质电抗,因而Xbc必须是异性质电抗。图两种基本的三端式振荡器(a)电容反馈振荡器;(b)电感反馈振荡器当满足平衡条件时，电路从增幅状态进入平衡稳幅状态。满足起振和平衡条件时的环路增益特性如下图所示：从起振条件过渡到平

8、衡条件是由主网络放大器的非线性放大特性自动完成。4.2.1反馈振荡的条件一、起振条件由振荡建立过程的起振循环