LC正弦波振荡器

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1、**大学LC正弦波振荡器姓名：***学号：*********机电工程学院应用电子技术正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。它是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。它与放大器的区别在于，无需外加激励信号，就能产生具有一定频率、一定波形和一定振幅的交流信号。常用正弦波振荡器主要由决定振荡率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成。　　正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。例如，无线发射机中的载波信号源，接收设备中的本地振荡信号源，各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT测试仪

2、中的核心部分以及自动控制环节，都离不开正弦波振荡器。　　根据所产生的波形不同，可将振荡器分成正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波，后者能产生矩形波、三角波、锯齿波等。　　常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈振荡器。按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。其中LC振荡器和晶体振荡器用于产生高频正弦波，正反馈放大器既可以由晶体管、场效应管等分立器件组成，也可以由集成电路组成，但前者的性能可以比后者做得好些

3、，且工作频率也可以做得更高。1正弦波振荡器的基本知识正弦波振荡器：一种不需外加信号作用，能够输出不同频率正弦信号的自激振荡电路。.1自激振荡的工作原理LC回路中的自由振荡如图1.1(a)所示。自由振荡——电容通过电感充放电，电路进行电能和磁能的转换过程。阻尼振荡——因损耗等效电阻R将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。图1.1(b)所示。等幅振荡——利用电源对电容充电，补充电容对电感放电的振荡过程，图1.1(c)所示。这种等幅正弦波振荡的频率称为LC回路的固有频率，即(1.1)5LC正弦波振荡器**大学图1.1LC回

4、路中的电振荡一、自激振荡的条件振荡电路如图1.2所示。振荡条件：相位平衡条件和振幅平衡条件。1．相位平衡条件反馈信号的相位与输入信号相位相同，即为正反馈，相位差是180°的偶数倍，即j=2np(1.2)其中，j为vf与vi的相位差，n是整数。vi、vo、vf的相互关系参见图1.3。2.振幅平衡条件反馈信号幅度与原输入信号幅度相等。即AVF=1(1.3)图1.2变调谐放大器为振荡器图1.3自激振荡器方框图三、自激振荡建立过程自激振荡器：在图1.2中，去掉信号源，把开关S和点“2”相连所组成的电路。图1.4振荡的建立

5、过程自激振荡建立过程：电路接通电源瞬间，输入端产生瞬间扰动信号vi，振荡管V产生集电极电流iC，因iC具有跳变性，它包含着丰富的交流谐波。经LC并联电路选出频率为f0的信号，由输出端输出vo，同时通过反馈电路回送到输入端，经过放大、选频、正反馈、再放大不断地循环过程，将振荡由弱到强的建立起来。当信号幅度进入管子非线性区域后，放大器的放大倍数降低到AVF=1时，振幅不再增加，自动维持等幅振荡。如图1.4所示。[例5.2.1]判断图1.5(a)所示电路能否产生自激振荡。解(1)振幅条件：因V基极偏置电阻Rb2被反馈线

6、圈Lf5LC正弦波振荡器**大学短路接地，使V处于截止状态，故电路不能起振。(2)相位条件：采用瞬时极性法，设V基极电位为“正”，根据共射电路的倒相作用，可知集电极电位为“负”，于是L同名端为“正”，根据同名端的定义得知，Lf同名端也为“正”，则反馈电压极性为“负”。显然，电路不能自激振荡。如果把图1.5(a)改成图(b)。因隔直电容Cb避免了Rb2被反馈线圈Lf短路，同时反馈电压极性为“正”，电路满足振幅平衡和相位平衡条件，所以电路能产生自激振荡。图1.5自激振荡的判别图1.6共发射极变压器耦合振荡器2LC振荡

7、器一、变压器耦合式LC振荡器电路特点：用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。常用的有以下两种。1．共发射极变压器耦合LC振荡器(1)电路结构如图1.6(a)所示。图中V为振荡放大管，电阻R1、R2、R3为分压式稳定工作点偏置电路，C1、C2为旁路电容，LC并联回路为选频振荡回路，L3-4为反馈线圈，L7-8为振荡信号输出端，电位器RP和电容C1组成反馈量控制电路。(2)工作原理交流通路如图1.6(b)所示。对频率f=f0的信号，LC选频振荡回路呈纯阻性，此时和vf，反相，即φ1=180º。输出电压vo¢再通过反馈

8、线圈L3-4，使4端为正电位，即与的φ2=180º。于是，保证了正反馈，满足了相位条件。如果电路具有足够大的放大倍数，满足振幅条件，电路就能振荡。调节RP可改变输出幅度。图1.7共基极变压器耦合振荡电路2．共基极变压器耦合LC振荡器(1)电路结构5LC正弦波振荡器**大学如图1.7(a)所示。图中V为振荡放大管，电阻R1、R2、R3为分压式稳定工作点偏置电路，C1为基极旁