高频电子线路正弦波振荡器概述

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1、第4章正弦波振荡器概述反馈型振荡器的工作原理LC正弦波振荡器振荡器的频率稳定原理石英晶体振荡器RC正弦波振荡器4.1概述4.1概述一、振荡器的功能在无输入信号情况下，将电源的直流能量转换成具有一定频率、一定波形和一定振幅的交流信号能量输出。二、振荡器与放大器的区别振荡器：不需外加激励信号相同点：直流能量交流能量不同点：放大器：需外加的激励信号振荡器正弦波非正弦波：反馈型振荡器负阻型振荡器LC振荡器晶体振荡器RC振荡器4.1概述三、振荡器的分类产生三角波、锯齿波、矩形波等负阻器件+振荡回路（正反馈原理）四、正

2、弦波振荡器的用途高频加热设备医疗仪器发射机(载波频率fC)接收机(本地振荡频率fL)数字系统：时钟信号通信系统：测量仪器：信号源高频能源：五、主要技术指标振荡频率、振荡波形、振荡幅度、频率稳定度4.1概述4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理主要要求：掌握反馈振荡器的组成和基本工作原理理解反馈振荡器的起振条件和平衡条件，了解其稳定条件。掌握反馈振荡器能否振荡的判断方法。4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理定义：从放大器的输出信号中取出一部分反馈到输入端作为输入信号，无需外部提供激励信号，能产生等幅正弦波输出称为反

3、馈型振荡器。一、反馈型正弦波振荡器的组成4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理正反馈网络放大器组成：放大器──是对反馈信号进行放大；正反馈网络──是将输出回路中的能量取出一部分加到放大器的输入端；选频网络──是获得单一确定的振荡频率；稳幅环节──使振荡的输出稳定。内稳幅外稳幅利用放大器件的非线性（选频网络）二、振荡的建立与起振条件4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理－＋－＋－＋调谐放大器反馈网络放大器的电压增益：反馈系数：这时调谐放大器就变为自激振荡器。环路增益二、振荡的建立与起振条件4.2反馈型正弦波振荡器的工

4、作原理－＋调谐放大器反馈网络－＋－＋起振条件：n=0,1,2…振幅起振条件相位起振条件增幅振荡正反馈三、振荡的平衡条件4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理刚起振时，起始偏压为正偏置IEUB+UE_+UBE_电路的偏置电压为：－＋－＋三、振荡的平衡条件4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理U0OA振荡特性反馈特性三、振荡的平衡条件n=0,1,2…振幅平衡条件相位平衡条件4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理平衡条件：等幅振荡丙类乙类甲乙类甲类®®®放大器进入平衡的原因：（1）放大器固有的非线性特性（2）自给偏压效应从起

5、振到平衡，放大器工作状态的变化:晶体管反馈网络LC选频网络uiic1uc1uf平衡条件的另一种表示形式：4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理振幅平衡条件:相位平衡条件:四、振荡器平衡状态的稳定条件4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理1)稳定平衡与不稳定平衡2)振荡器的稳定平衡因某一外因的变化，振荡的原平衡条件遭到破坏，振荡器能在新的条件下建立新的平衡，当外因去掉后，电路能自动返回原平衡状态。满足这样条件的平衡称为稳定平衡。3）振幅平衡的稳定条件当反馈网络为线性网络时，则4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理U0OA

6、Q外因变化F1/FQ1AF>1（增幅振荡）输出增大Q1点达到新的平衡外因消失FAF<1（减幅振荡）输出减小回到原平衡状态Q点1/F稳定B点不稳定：外因变化AF>1（增幅振荡）输出增大Q1点达到新的平衡F1/FQ1外因消失AF<1（减幅振荡）输出减小回到Q点达到平衡FQ点稳定：软激励硬激励振幅的稳定条件：（应避免）tui4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理4）相位平衡的稳定条件频率随相位变化的关系：频率与相位的关系：（频率的稳定条件）信号周期信号频率信号频率信号周期4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理Oωωo0)

7、(<¶¶@¶++¶wjwjjjZFZY相位平衡的稳定条件：即要求选频网络的相频特性曲线在工作频率附近应具有负斜率。实际中的并联LC谐振回路正好具有这种相频特性。总结1)正弦振荡器工作条件包括起振条件：平衡条件：稳定条件：4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理保证振荡器从无到有建立起振荡保证振荡器进入平衡状态，产生持续的等幅振荡保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏振幅稳定条件相位稳定条件总结2)振荡器的静态工作点应设计在软激励状态4.2反馈型正弦波振荡器的工作原理4)判断能否产生正弦振荡的方法a)是否可

8、能振荡——首先看电路供电是否正确；二是看是否满足相位平衡条件（正反馈）b)是否起振——看是否满足振幅起振条件c)是否产生正弦波——看是否有正弦选频网络3)从振荡到平衡是由晶体管非线性与自给反偏压共同作用的结果，称为内稳幅；需要外加稳幅电路的称为外稳幅