ch4正弦波振荡器new

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1、第4章正弦波振荡器第4章正弦波振荡器4.1反馈振荡器的原理4.2LC振荡4.3频率稳定度4.4LC振荡器的设计考虑4.5石英晶体振荡器首页上页下页退出高频电子线路发射系统框图低频功率高频高频功率信源放大器调制器放大器放大器载波振荡器接收系统框图高频小混中频解低频电低频功信号放调频放大压放大率放大大本机振荡首页上页下页退出高频电子线路概述一、振荡电路的功能在没有外加输入信号的条件下，电路自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率,一定波形,一定振幅的交变振荡信号输出。二、振荡电路的分类RC振荡器反馈型LC振荡器正弦波振荡器晶体振荡器振荡器负阻型(100MHz以上)非正弦波振荡器按波形分

2、按原理分按元件分负阻振荡器是指直接把一个呈现负阻特性的有源器件与谐振回路相接，以产生等幅振荡。首页上页下页退出高频电子线路三、主要技术指标1、振荡频率；2、频率稳定度；3、振荡幅度；4、振荡波形；用途:发射机中载波振荡器；超外差接收机中的本机振荡器；测量仪器中的时间标准、频率标准等。第4章正弦波振荡器4.1反馈振荡器的原理4.1.1反馈振荡器的原理分析4.1.3起振条件4.1.2平衡条件4.1.4稳定条件4.1.5振荡线路举例——互感耦合振荡器首页上页下页退出高频电子线路反馈型振荡器基本工作原理+VCC实际中的反馈振荡器是由反+M+馈放大器演变而来，如右图。CvoLvf–L2–2若开关K

3、拨向“1”时，该电K路则为调谐放大器，当输入信号+1+为正弦波时，放大器输出负载互Rb2vi–ReCe感耦合变压器L2上的电压为vf，调整互感M及同名端以及回路参数，可以使vi=vf。自激振荡建立的物理过程此时，若将开关K快速拨向“2”点，则集电极电路和基极电路都维持开关K接到“1”点时的状态，即始终维持着与vi相同频率的正弦信号。这时，调谐放大器就变为自激振荡器。首页上页下页退出高频电子线路在电源开关闭合的瞬间，电流的跳变在集电极LC振荡电路中激起振荡。选频网络带宽极窄，在回路两端产生正弦波电压v，并通过互感耦合变压器反馈到基级o回路，这就是激励信号。起始振荡信号十分微弱，但是由于不断

4、地对它进行放大—选频—反馈—再放大等多次循环，于是一个与振荡回路固有频率相同的自激振荡便由小到大地增长起来。首页上页下页退出高频电子线路仿真振荡器输出波形第4章正弦波振荡器4.1.1反馈振荡器的原理分析反馈型振荡器的原理框图如图4─1所示。由图可见,反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路,放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载,是一调谐放大器,反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。第4章正弦波振荡器Us()环路电压放大倍数：KouUs()SUs()o由Ks()Us()iUs()iFs()Us()oUs()Us()Us()isiK(s)K(s)得K(s)

5、u1K(s)F(s)1T(s)U(s)其中T(s)K(s)F(s)iU(s)i称为环路增益第4章正弦波振荡器•自激振荡的条件就是环路增益为1,即T(j)K(j)F(j)1通常又称为振荡器的平衡条件。由式(4─5)还可知T(j)1,U(s)U(s),形成增幅振荡iiT(j)1,Ui(s)Ui(s),形成减幅振荡第4章正弦波振荡器4.1.2平衡条件振荡器的平衡条件即为T(j)K(j)F(j)1也可以表示为T(j)KF12nn0,1,2TKF分别称为振幅平衡条件和相位平衡条件。现以单调谐谐振放大器为例来看K(jω)与

6、F(jω)的意义。若UoUc,UiUb可得UoUcIcUcK(j)Y(j)ZfLUoUbUbIc第4章正弦波振荡器UoUcIUccKj()Y(j)ZfLUiUbUbIc式中,Z为放大器的负载阻抗LUZcRejLLLIcY(jω)为晶体管的正向转移导纳。fIjY(j)cYefffUb第4章正弦波振荡器与F(jω)反号的反馈系数F′(jω)''jUi(j)eFFj()FFUc这样,振荡条件可写为T(j)Y(j)ZF(j)Y(j)ZF(j)1fLfL振幅平衡

7、条件和相位平衡条件分别可写为YRF1fL2nn0,1,2fLF在平衡状态中，电源供给的能量正好抵消整个环路损耗的能量。第4章正弦波振荡器起振过程:微小的扰动电压经放大选频反馈再放大再选频再反馈‥‥如此循环,振荡电压就会增长起来,建立了振荡.第4章正弦波振荡器4.1.3起振条件为了使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡,因而由式(4─8)可知T(j