电容三点式振荡器

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1、电容三点式振荡电路设一、概述振荡器是一种在没有加外信号作用下的自动将直流电源的能量变换成为一定波形的交变振荡能量的装置。振荡器的用途十分广泛，它是无线电发送设备的心脏部分，也是超外差式接收机的主要部分，各种电子测试仪器如信号发生器、数字式频率计等的核心部分都离不开正弦波振荡器，功率振荡器在工业方面（例如感应加热、介质加热等）的用途也日益广阔。一个振荡器必须包括三个部分：放大器、正反馈电路和选频网络。振荡器按波形分可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，按照工作原理可以分为反馈式型振荡器与负阻式振荡器两大类。反

2、馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，变成振荡器。所谓产生振荡是指这时放大器不需要外加激励信号，而是由本身的正反馈信号来代替外加激励信号的作用。负阻式振荡器则是将一个呈现负阻特性的有源器件直接与谐振电路相接产生振荡。电容三点式振荡器是自激振荡器的一种，也叫考毕兹振荡电路。由于它是利用电容将谐振回路的一部分电压反馈到基极上，而且也是将LC谐振回路的三个端点分别与晶体管三个电级相连接，所以这种电路有叫做电容反馈三点式振荡器。它由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。二、工作原

3、理1、振荡器振荡条件：（1）平衡条件相位平衡条件：Σφ=n*360°　　　振幅平衡条件：KF=1（2）起振条件KF>1(3)稳定条件振幅稳定条件：在平衡点的K-u曲线斜率为负，即dKdu

4、K=1F<0在平衡点φ-f曲线斜率为负，即dφdf

5、f=f°<02、对电容三点式振荡器是否满足振荡条件进行分析：（1）满足相位平衡条件如图所示的电容三点式振荡器矢量图，假设在晶体管的基极和发射极间有一输入信号Ube，当振荡频率等于LC回路谐振频率时，Uce与Ube反相，电流I滞后于Uce90°。C2上的反馈电压Uf滞后电

6、流I90°。故Uf与Ube，满足相位平衡条件。IUceUbeUf电容三点式振荡器矢量图（2）满足起振条件IRSC1+C0C1+Cin2R0RiF2电容三点式振荡器等效电路图中,RS----晶体管输出电阻Ri-----晶体管输入电阻C0------晶体管输出电容Ci-----晶体管输入电容R0-----回路谐振电阻令C1+C0=C1',C2+Ci=C2',，则反馈系数F≈C1'C2'总电阻RΣ1RΣ=1RS+1n2R0+F2Ri放大倍数KK=βRΣRi式中β是晶体管的电流放大倍数。将上述结果带入起振条件得K

7、F=βRΣRi×F>1β>RiF1RS+1n2R0+F若n2R0≫RS,则回路损耗可以忽略，得β>RiF1RS+F三、两种改进型电容三点式振荡器的比较（1）电路图的比较a.克拉波电路b.西勒电路（2）特点的比较串联改进型电容三点式振荡器特点：把基本型的电容反馈三点线路集电极—基极支路的电感改用LC串联回路代替，又叫做克拉波电路并联改进型电容三点式振荡器的特点：把基本型的电容反馈线路集电极—基极支路改用LC并联回路代替，又叫西勒电路。（3）参数的比较a.克拉波电路：电路接成共基极，Cb对交流短路，故基极接地

8、，使C的动片接地，这种振荡器的频率：w0=1LCΣ其中CΣ由下式决定：1CΣ=1C+1C1+C0+1Ci+C2选C1≫C,C2≫C时，CΣ≈C,振荡器w0可近似写w0=1LCb.西勒电路：回路谐振频率w0为w0≈1LCΣ其中CΣ由下式决定：CΣ=C+11C3+1C1+C0+1Ci+C2选择C1≫C3,C2≫C3,则CΣ≈C+C3，所以消除了C0、Ci对w0的影响。（4）其他比较a.这两种电路所产生的波形都很好，都比较接近于正弦波。b．反馈系数都等于C1C2。c．当将两种电路作为可变f0振荡器时，串联改进型

9、电容三点式电路方便但幅度不稳定，而并联改进型电容三点式电路不仅方便，而且幅度稳定。d.最高振荡频率比较：串联改进型电容三点式电路最高振荡频率可达到百兆赫，但它的会幅度下降；而并联改进型电容三点式电路最高振荡频率可达到百兆赫至千兆赫。四、考毕兹电路参数的设置通过以上对电容三点式振荡器电路的分析，该电路满足振荡器的平衡条件及起振条件，现可将电路参数设置如下：a.电路除了要满足振荡器的振幅和相位平衡条件及起振条件外，还应满足振荡器的稳定条件，而L和C的变化容易引起振频率的变化，而温度是使LC回路参数不稳定的主要

10、因素，所以为了减少温度的影响，应该采取温度系数较小的电感、电容。为了满足谐振的需要各参数可设置为：C1=16pF，C2=720pF,L=0.8μH，C0=4pF，Ci=80pF，RS=10KΩ,Ri=1KΩb.根据起振条件得表达式β>RiF1RS+1n2R0+F可得出晶体管的电流放大系数β>1.5,则可取β=2c.根据起振条件的另一需满足的表达式KF=βRΣRi×F=1.4>1五、电路原理图六、小结本次通信电子电路课程设计，我