东华大学高频电子电路通信电子电路课件5-1

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1、外稳幅方法：一为了减弱管子非线性工作程度，改善输岀波形，减小失真，在电路设计时可来取—些夕卜界措施辅助实现：起振过程中的叽）W>1平衡时的T（©sc）=AF=1。在实际电路中，通常釆用图5-10所示的电路形式，帮助振荡器实现起振过程中的八©$』二af>i状态，3平衡时的状态。(a)实用电路(b)等效直流偏置电路课本P97图5-10中缺一根线。这是一个带有直流负反馈电阻£的反馈型振荡器电路。如不考虑反馈,实际上就是一个小信号调谐放大器。，Rb=R/A〃Rb2VBB=VccR图(b)中Rbl+Rb2bl-】bqRb-IEQ^e(529)为了避免在增幅过程中，晶体管进入

2、饱和区,通常振荡器的静态工作点设置在靠近截止区。刚起振时，色幅度很小，晶体管工作在甲类，流过晶体管的平均直流分量厶。等于晶体管的静态工作电流；当幅度达到一定程度时，电流下半部分进入截止区，电流波形上、下不对称，此时平均直流分量/co这种现象增加。因为Ieq^Ico,发射极偏置电阻儿上的电压尺丿他增加，由式（529）可知基极偏压匕购由大变小，由正向负变化，放大器的工作状态由甲类向甲乙类、乙类、丙类转化,称为自给偏置效应。直流偏置点随着起振的过程不断降低，工作点越低，导通角&就越小，放大器增益的幅值A也随之减小，直到AF=1时，增幅过程停止，振荡器最终达到振幅平衡，维

3、持等幅振荡。振荡器处于平衡状态时，放大器工作于丙类状态，晶体管集电极电流中有很多谐波成分，甚至出现凹陷，如图5-11所示。但选频回路良好的选频滤波特性使得振荡器的输出仍为正弦波形。小结：1刚起振时，均幅度很小，晶体管工作在甲类，流过晶体管的平均直流分量'co等于晶体管的静态工作电流。2随着色"，电流下半部分进入截止区，电流波形上、下不对称，平均直流分量【CO【COa【EQAnRe【EQ"nVbeQ=匕B_【BqRb_厶0&U归纳：基极偏压艰由大二小，由正二负变化，放大器的工作状态由甲类=甲乙类=*乙类n丙类转化。这种现象称为自给偏置效应。(a)根据电路中振荡建立后

4、，产生自给负偏压这一物理事实，可判断一个振荡器是否起振。方法：测出在消除正反馈之前和之后的UBE,观察其变化。若除去正反馈后，器件的正向偏压加大，或是由反向偏压变为正向偏压，则意味着电路已起振，如将图5-10中的次级线圈短路。带有自偏置电路振荡器的环路增益t⑺加随ui变化的曲线IF(A)由图可得下述结论:1具有自偏压振荡器环路增益的变化率要比固定偏置的振荡器陡,意味着具有自偏压振荡器起振过程到平衡状态的过渡时间就短。2采用自偏置方法的优点是避免了通过晶体管的饱和来达到振幅平衡，而是让晶体管在振荡周期的一周内有一部分时间是截止的。这样，对选频回路Q值的影响就很小，也

5、即对选频回路的选频性能影响就很小,这对振荡器频率稳定性的改善是非常有益的。3稳定条件原因：1电源电压、温度、湿度等外界因素变化的影响，这些变化将引起管子和回路参数的变化。2振荡电路内部的噪声叠加在振荡电压上，引起振荡电压幅度及其相移的起伏波动，结果：造成T（心和箱（©「变化，从而破坏已建立的平衡状态。1如果因外界干扰，振荡器偏离原来的平衡状态，且越来越远，从而导致停振或突变到新的平衡状态，这表明原来的平衡状态是不稳定的。2若因外界干扰，振荡器偏离原来的平衡状态，但振荡器在原来平衡点附近建立起新的平衡，而且一旦外界干扰因素消除后,它能自动恢复到原来的平衡状态，这种平

6、衡状态就是稳定的。举例说明稳定平衡和不稳定平衡的概念。图5-13分别画出将一个小球置于凸面上的平衡位置B,而将另一小球置于凹面上的平衡位置Qo(a)不稳定平衡Q(b)稳定平衡图5-13两种平衡状态示意图图(a)中的小球处于不稳定的平衡状态。在这种情况下，稍有“风吹草动”，小球将离开原来的平衡点，即使消除外界干扰因素，小球再也不会回到原来的平衡点。图（b）中的小球则处于稳定的平衡状态。外界因素的扰动，会使小球偏离原来的平衡点，一旦外界干扰因素消除，在重力的作用下，小球就会自动回到原来的平衡点。振荡器能起振并进入平衡状态，这仅仅是建立振荡的必要条件。为了维持振荡，电路

7、还必须具备抗御外界干扰，保证电路的平衡状态不会因外界干扰而被破坏的能力，即振荡器还必须满足稳定条件。稳定条件的定义是指在某种因素作用下，使振荡器的平衡条件遭到破坏时，它冃匕在原来平衡点附近建立起新的平衡,一旦外因消除后，它自动地恢复到原来的平衡状态。振荡器的稳定条件包括两个方面：振幅稳定条件和相位稳定条件。振幅稳定条件前面可知，图5振幅平衡条件。14所示的环路增血特性满足振幅起振条件和问题：图5▲-14环路增益特性曲线是否满足振幅稳定条件?振幅稳定条件要求振荡器在其平衡点必须具有阻止振幅变化的能力。振荡器在0点满足AF=1,所以。点为平衡点。丄。的右边，即AF<1

8、,是输入信