电子技术基础与技能 第7章.ppt

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1、第7章正弦波振荡器7.2LC振荡器7.1正弦波振荡器的基本知识7.3石英晶体振荡器7.4RC正弦波振荡电路学习目标1.了解正弦波振荡器常用的电路类型2.理解正弦波振荡器电路的基本结构7.1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，能够输出正弦信号的自激振荡电路。图7-1收音机振荡电路的实验测试板由于正弦波振荡器所产生的信号是某一特定频率的信号，所以，必须有元件进行频率选定。利用在不同频率的输入信号下呈现不同电抗的元件电感L或电容C可以实现选频率的选定。根据选频网络所采用的元件不同，正弦波振荡器又分为LC振荡电路、RC振荡电路和石英晶体振荡器。1

2、.LC并联谐振回路图7-2LC并联电路LC回路如图7-2所示。只有信号频率为某一个数值(频率f=fo)时，，网络呈电阻性且总的阻抗值最大Z=L/（rC），其中r是谐振回路的损耗电阻。频率fo即是LC并联网络的谐振频率。2．自激振荡电路的结构图7-3自激振荡器结构框图自激振荡器的结构如图7-3所示，由放大电路、选频网络、稳幅电路和反馈电路构成，作用如下：(1)放大电路：具有信号放大作用，通过电源供给振荡电路所需的能量。(2)反馈网络：作用是形成正反馈。(3)选频网络：选择满足振荡条件的某一个频率，形成单一频率的正弦波振荡。(4)稳幅电路：使振幅稳定，改善波形。自激振荡器能够

3、振荡的相位条件是：=A+F=2n（n=0，1，2，3……）其中A为放大器的增益，F反馈电路的相移。上式说明反馈回路必须是正反馈。由于振荡时，输出信号的幅度必须不断地上升，所以有，这称为起振的幅度条件。其中A是放大器的电压增益，F是反馈电路的反馈系数。同时，由于信号的幅度不可能无穷无尽地增大，信号放大到一定时，放大电路进入行非线性区，稳幅电路使放大器的放大倍数A下降，最终与反馈系数F的乘积，从而使信号的输出幅度稳定不再上升增长，电路进入正常振荡工作状态。称为幅度平衡条件。3.正弦波振荡电路的判断判断电路能否产生正弦波振荡的步骤如下：(1)检查电路的基本组成，一

4、般应包含放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节等。(2)检查放大电路是否工作在放大状态。(3)检查电路是否满足振荡产生的条件。一般情况下，幅度平衡条件容易满足，重点检查是否满足相位条件和起振条件。判断电路是否满足相位条件采用瞬时极性法，沿着放大电路和反馈电路判断反馈的性质。如果是正反馈则满足相位条件，否则不满足相位条件。具体判断步骤如下。a.断开反馈支路与放大电路输入端的连接点。b.在断点处的放大电路输入端加信号ui，并设其极性为正(对地)，然后，按照先放大支路，后反馈支路的顺序，逐次推断电路有关各点的电位极性，从而确定ui和uf的相位关系。c.如果ui和uf在某一频率下

5、同相，电路满足相位平衡条件。否则，不满足相位平衡条件。例7.1：判断图7-4所示电路能否产生自激振荡。解：(1)图7.4(a)中，VT基极偏置电阻RB2被反馈线圈Lf短路接地，使VT处于截止状态，不能进行放大，所以电路不能产生自激振荡。(2)相位条件：采用瞬时极性法，设VT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。在图7-4(a)所示的电路中接入隔直电容Cb，如图7-4（b）所示。因隔直电容Cb避免了RB2被反馈线圈Lf短路，同时反馈电

6、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。7.2LC振荡器LC振荡器可分为变压器耦合式振荡器和三点式振荡器。7.2.1变压器耦合式LC振荡器1．电路结构电路特点是：用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。2．工作原理设VT基极瞬间电压极性为正，则集电极极性应为负，根据同名端的定义，基极所接反馈线圈极性上为正，下负，与原信号极性相同，为正反馈，满足相位条件。选择合适的参数，使电路具有足够大的放大倍数，电路就能振荡，调节Rp可改变输出幅度。变压器耦合振荡电路的振荡频率为若调节L、C，可改变振荡频率。【例7.2】调试图7-5(a)所示电路时，如果出现

7、下列现象，请予以解释。（1）对调反馈线圈的两个接头后就能起振；（2）调R1、R2或R3阻值后就能起振；（3）改用β较大的晶体管后就能起振；（4）适当增加反馈线圈的匝数后就能起振；（5）适当增大L值或减小C值后就能起振；（6）调整R1、R2或R3的阻值后可使波形变好；（7）减小负载电阻时，输出波形产生失真，有时甚至不能起振。解：（1）对调反馈线圈的两个接头后就能起振，说明原电路中反馈线圈极性接反了，形成了负反馈而不能起振。（2）调节R1、R2或R3阻值可改变电路的静态工作点。调R1、R2或R3阻值后就能起振，说明原电路的工作点偏