9.3 lc正弦波振荡电路

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1、9.3LC正弦波振荡电路主要用于高频信号的产生。1M赫兹以上一、LC并联谐振回路的选频特性CLRuiLici(阻性)LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。R为电感线圈中的电阻等效损耗电阻一般有则当时，电路谐振。为谐振频率谐振时阻抗最大，且为纯阻性其中为品质因数同时有即并联谐振回路Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。图中Q1＞Q2。并联谐振阻抗为Z0谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。LC并联谐振回路的幅频特性曲线L

2、C谐振回路选频放大电路当f＝f0时，电压放大倍数的数值最大且附加相移为0。对于其它频率的信号，放大倍数不仅数值小，且有附加相移。若在电路中引入正反馈，并用反馈电压取代输入电压，则电路构成正弦波振荡电路。LC正弦波振荡电路的类型类型：变压器反馈式、电感反馈式、电容反馈式；说明：振荡频率较高，放大电路采用分立元件电路，可以是共射和共基电路。互感线圈的极性判别1234磁棒初级线圈次级线圈同极性端1234+–+–CLRuiLici反馈信号通过互感线圈引出二、变压器反馈式LC振荡电路工作原理：满足相位条件。振荡频率:判断

3、是否是正反馈:用瞬时极性法判断虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出0的正弦波信号。1.电路结构2.相位平衡条件3.幅值平衡条件4.稳幅5.选频通过选择高增益的晶体管和调整变压器的匝数比，可以满足使电路可以起振。BJT进入非线性区，波形出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。（定性分析）放大电路：共射放大电路选频网络：LC谐振回路正反馈网络：变压器稳幅环节：器件非线性电路分析：电路为典型的分压式偏置电路，可以设置合适的静态工作点；交流信号能够正常传递，电路可以正常放大。利

4、用瞬时极性法，可以判断电路满足相位平衡条件。合理选择变压器原、副边线圈的匝数及其他电路参数，电路容易满足幅值平衡条件。振荡频率：(+)(-)(+)(+)(+)(+)(+)(+)反馈满足相位平衡条件满足相位平衡条件反馈++–+正反馈振荡频率:–+UCCCC1Luo三、三点式LC振荡电路电容三点式电感三点式电容三点式：A.若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。三点的相位关系B.若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。三点式电路的瞬时极性判断：中心抽头交流接地：另一端交流接地：电容三点式电感三点式震荡频率：1.电

5、容三点式LC振荡电路振荡频率：若三点式变为左图电路，则电路是否还是三点式？瞬时极性如何变化？能否震荡？稳定振荡频率的措施：若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。改进见图。改进选频网络，加很小的C特点：波形好，振荡频率调整范围小，适用于频率固定的场合。采用共基放大电路的电容反馈式振荡电路共基电路频带宽，振荡频率高。2.电感三点式LC振荡电路振荡频率：特点：耦合紧密，易振，振幅大，C用可调电容可获得较宽范围的振荡频率。波形较差，常含有

6、高次谐波。例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。(a)(b)Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。1.频率稳定问题频率稳定度一般由来衡量——频率偏移量。——振荡频率。LC振荡电路Q——数百石英晶体振荡电路Q——10000500000四、石英晶体振荡电路2.石英晶体基本特性极板间加电场极板间加机械力晶体机械变形晶体产生电场压电效应交变电压机械振动交变电压机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高当交变电压频率=固有频率时，振幅最大→压电谐振等效电路：（1）串联谐振频率特性：晶体等效阻抗为纯阻性（2

7、）并联谐振通常所以3.石英晶体的等效电路与频率特性实际使用时外接一小电容Cs则新的谐振频率为由于由此看出调整注：此为函数展开为幂级数形式，（1+x）m=1+mx+…利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路。1.并联型石英晶体振荡器石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。2.石英晶体正弦波振荡电路（1）并联型（2）串联型串联型晶体振荡电路结构如图所示。将石英晶体串联在正反馈支路中，只有当振

8、荡频率时，石英晶体呈电阻性，阻抗最小，而且正反馈最强，相移为零，电路满足相位平衡条件。当振荡频率时，不满足相位平衡条件，电路不起振。判断下列电路能否产生振荡，若不能，改电路使其可能产生振荡。