电路基础与集成电子技术与习题解答-蔡惟铮 第9章 集成振荡电路 9.4j LC正弦波振荡电路

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1、9.4LC正弦波振荡电路9.4.1变压器反馈LC振荡电路9.4.2三点式LC振荡电路9.4.3晶体振荡电路LC正弦波振荡电路的选频网络或正反馈网络是由LC并联电路组成的，它主要有以下几种：1.变压器反馈正弦波振荡电路；2.三点式（电感反馈、电容反馈）正弦波振荡电路；3.石英晶体正弦波振荡电路。对于LC振荡电路的分析，主要有三个问题：1.分析振荡电路的组成部分，即放大电路、正反馈网络和选频网络是否存在、合理。2.用瞬时极性法判断电路的相位条件，是否是正反馈；3.分析振荡的幅度条件是否满足，具体数值不要求计算，只要求满足幅度

2、条件需要调节电路中哪些部分。9.4.1变压器反馈LC振荡电路12349.4.1.1变压器线圈的极性判别磁棒初级线圈次级线圈同名端+–+–图9.4.2同名端的极性++––1234设三极管的基极为⊕图9.4.2变压器反馈式振荡电路1.分析振荡电路的组成部分是否存在、合理。放大电路是共射组态，LC并联电路是集电极负载，反馈电压由L2上取出。2.用瞬时极性法判断电路的相位条件，是否是正反馈。3.分析决定振荡电路的幅度条件。如果幅度条件不满足，可适当增加L2的圈数。集电极极性则为⊖L1同名端的极性则为⊕反馈线圈同名端的瞬时极性为⊕

3、+-++满足正反馈条件+9.4.1.2振荡条件的判别变压器反馈式LC正弦波振荡电路的振荡频率与LC并联谐振电路的振荡频率相同，为：LC正弦波振荡电路，当振幅大到一定程度时，晶体管集电极的电流波形会明显失真，但由于集电极的负载是LC并联谐振回路，Q值大，具有良好的选频作用，因此输出电压的波形失真不大。9.4.2.1电感三点式LC振荡电路放大电路为共射组态，LC并联谐振回路通过耦合电容接在放大电路的输出端。反馈信号从L2上取出。设晶体管基极瞬时极性为⊕集电极则为⊖极性，电感L1的上面为⊖极性因电感L2上的反馈电压的瞬时极性对

4、地为⊕，所以是正反馈，满足振荡的相位条件。适当调节线圈L2的匝数，可使电路满足幅度条件。图9.4.3(a)电感反馈式LC正弦波振荡电路9.4.2三点式LC振荡电路该电路的振荡频率为：该电路调节振荡的幅度条件时，改变线圈中间的抽头即可，这样即改变了L2的匝数，又不会影响电路的振荡频率。电感反馈式LC正弦波振荡电路的优缺点是：1.电感反馈式LC正弦波振荡电路的电感L1和L2之间耦合紧密，输出幅度大；2.若使用可变电容器C调频率，电路的频率变化范围大，最高频率一般可达几十兆赫兹；3.由于反馈信号是从电感L2上取出，与L成比例

5、，对高次谐波的阻抗较大，反馈较强。所以电感反馈式LC正弦波振荡电路的输出电压波形中含有较多的高次谐波成分，失真稍大。该电路具有运算放大器构成的同相比例放大电路和选频网络，只要满足正反馈条件，就可能产生正弦波。图9.4.3(b)电感反馈式LC正弦波振荡电路例9.1试分析图9.4.3(b)的振荡电路能否产生正弦波。用瞬时极性法判断电路满足正反馈的相位条件。该电路的电压增益由电阻Rf、R1确定，也可以通过调节L2的匝数来改变正反馈量。该振荡电路能产生正弦波。该电路具有运算放大器构成的同相比例放大电路和选频网络，只要满足正反馈条

6、件，就可能产生正弦波。图9.4.4电容反馈式LC正弦波振荡电路用瞬时极性法判断电路满足正反馈的相位条件。图9.4.4是电容三点式LC正弦波振荡电路。该电路的电压增益由电阻Rf、R1确定。也可以调节C2的容量来改变正反馈量。该振荡电路能够产生正弦波。9.4.2.2电容三点式LC振荡电路电容反馈LC正弦波振荡电路的振荡频率为：电容反馈LC正弦波振荡电路的优缺点：在电容反馈LC正弦波振荡电路中，由于反馈信号是从电容C2引出，高次谐波的压降小，再加上高Q值的并联谐振LC电路的选频作用，输出电压的波形好；若通过调节C2来改变反馈量

7、，会影响振荡频率，电容反馈LC正弦波振荡电路不适合通过调节电容量来改变电路的振荡频率。例9.2：图9.4.5为一电感三点式振荡电路，试判断是否满足相位平衡条件。图9.4.5三点式振荡电路例题电路图解：设图9.4.5中放大电路的基极瞬时极性为⊕，集电极为⊖，集电极电流增加，从同名端流入，L1的同名端为⊕，反馈电压是从L1抽头以上部分取出，L1上端经C1短路交流接地，故反馈电压的瞬时极性为⊕，是正反馈，满足相位平衡条件，只要满足幅度平衡条件，就能够振荡。石英晶体是一种具有压电效应的晶体，将石英晶体按照一定的方向切割成长条形、

8、圆片形、棒形等不同形状，在表面上制作两个金属电极，见图9.4.6(a)。在石英晶体的金属电极上加上一定频率的电信号，只有当该频率达到某一固有频率时，会在石英晶体的一定方向上产生明显的机械振动，这个频率称为谐振频率。图9.4.6(a)石英晶体的结构示意图9.4.3晶体振荡电路9.4.3.1石英晶体符号等效电路阻抗特性曲