北京邮电大学《通信电子电路》第3章_正弦波振荡电路(1)_唐恬

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1、通信电子电路——正弦波振荡电路(1)北京邮电大学——信息与通信工程学院唐恬tangtian@bupt.edu.cn2009-2010学年第2学期2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)2本次教学内容3.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理和频域分析方法3.2LC正弦波振荡电路总结2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)3本次教学重点3.1、3.2节为教学重点本章内容重点在于理解概念、电路，掌握结论，不用拘泥于公式推导2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振

2、荡电路(1)43正弦波振荡电路——概述(1)波形发生电路的定义及其分类：正弦波和非正弦波振荡电路。本章着重讨论正弦振荡电路的构成、工作原理、分析方法以及常用的正弦振荡电路2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)53正弦波振荡电路——概述(2)正弦波振荡电路的分类：从工作原理看：反馈式振荡器是把有源器件接成正反馈环路来实现自激振荡的，大多数振荡器以这种原理工作。负阻振荡器则是以具有负阻效应的器件来抵消谐振回路中的损耗电阻，从而使回路能维持等幅的正弦振荡。工作频率可高达几千兆赫，在微波波段使用较

3、多从构成看：根据反馈回路的形式：变压器反馈式、三端型LC、RC、晶体。根据有源器件的不同：晶体管、场效应管、集成电路、压控2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)63.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——自激条件(1)将环路等效为开环后有：由此得到自激振荡的平衡条件(又称巴克豪森准则)：振幅平衡条件：相位平衡条件：2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)73.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——自激条件(2)例，右图是互感耦合调集电路原理图，试判断其是否可能构成振荡

4、电路。平衡条件是反馈式正弦波振荡电路维持自激振荡的必要条件而非充分条件2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)83.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——振荡幅度的建立和稳定过程(1)起振过程：开机时电路中产生噪声和干扰，包含角频率为ω0的分量该分量满足相位平衡条件，放大电路对该分量放大倍数也接近最大若AF>1,则通过反复的循环放大，最终可在ω0上建立自激起振条件：2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)93.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——振荡幅度的建立和稳定过

5、程(2)稳幅过程(1)振荡电路起振后，依靠电路自身非线性使振荡幅度达到稳定(内稳幅)选频网络的作用…2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)103.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——振荡幅度的建立和稳定过程(3)稳幅过程(2)是仅取决于外电路参数，与振幅无关，则可得下图，用于说明振荡电路的起振与稳定过程2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)113.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——平衡点的稳定条件(1)振荡电路的平衡条件不能说明振荡电路在外来干扰作用下平衡状态

6、是否稳定，只是维持振荡的必要条件而不是充分条件振荡电路中总是存在噪声、干扰等不稳定定因素，可能破坏电路平衡条件。两种可能的平衡状态是：稳定平衡状态：干扰因素消失后振荡能自动回到原来的平衡状态不稳定平衡状态：干扰因素消失后越来越偏离原来的平衡状态2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)123.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——平衡点的稳定条件(2)振幅稳定条件定义稳定过程稳定条件：当工作点选择过低时，存在如右图特性硬激励：需要外加激励才能起振软激励：不需要外加激励就能起振2009-2010学

7、年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)133.1反馈式正弦波振荡电路的工作原理——平衡点的稳定条件(3)相位稳定条件定义环路相位变化对角频率的影响：稳定过程稳定条件：2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)143.1.2正弦波振荡电路的线性频域分析方法判别正弦振荡电路能否振荡的步骤：首先要检查电路的结构是否满足反馈型正弦振荡电路的必要因素其次是分析振荡的平衡条件任何振荡电路起振时，Vi都很小，放大电路工作在晶体管的线性工作区，因此在起振阶段可以用小信号模型构成的微变等效电路进行计算。

8、只要满足起振条件，靠晶体管的非线性最终一定能够得到稳定的等幅振荡2009-2010学年第2学期通信电子电路——正弦波振荡电路(1)153.1.2正弦波振荡电路的线性频域分析方法——开环法开环法定义与步骤：画交流通路，判别是否满足振荡的相位平衡条件画微变等效电路，并在某一点开环。开环后应保证原来的工作条件不变计算开环传递函数，利用相位平衡条件确定