高频电子线路正弦波振荡器.ppt

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1、第4章正弦波振荡电路正弦波振荡器的概念概念一种能量转换装置无需外加信号，自动地将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号分类正弦波振荡器反馈式振荡器负阻振荡器非正弦波振荡器反馈振荡器的工作原理要点反馈振荡器振荡的基本原理振荡的平衡条件和起振条件1振荡的平衡条件2振荡的起振条件振荡的稳定条件1振幅稳定条件2相位稳定条件正弦波振荡电路的组成要点反馈振荡器振荡的基本原理自激振荡自激振荡现象不外接信号将输出信号的一部分正反馈到输入端以代替输入信号输出端仍有一定频率和幅度的信号输出反馈振荡

2、器振荡的基本原理原理分析当开关S在1的位置开关由1接到2位置放大器和反馈网路构成一个闭环回路正弦波振荡器构成框图正弦波振荡器构成要点反馈振荡器结构利用选频网络筛选出所需的正弦波LC振荡器晶体振荡器振荡的平衡条件和起振条件振荡器的工作条件为起振条件电路开始工作时的条件平衡条件输出能够维系电路输入的条件稳定条件振荡器不易受外界干扰从而产生稳定振荡信号输出的条件振荡的平衡条件振荡的振幅和相位平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件振荡的起振条件起振条件可以归结振荡的稳定条件振幅稳定条件相位稳定条件软激励Θ≥9

3、0°放大特性曲线斜率大于反馈特性曲线斜率，当接通电源瞬间产生的电压就会使电路从O点过度到A点硬激励Θ<90°O点本身也是稳定的，如果接通电源时产生的信号不足够大则无法从O点过渡到B点。相位稳定条件正弦波振荡电路的组成要点(1)放大电路由三极管或集成运算放大器组成，具有足够大的电压放大倍数，以能够获得较大的输出电压(2)反馈回路必须引入正反馈，把输出信号反馈到输入端，作为放大器的输入信号(3)选频回路用于确定振荡频率，使电路中只有这种频率的信号才能满足自激振荡的条件而产生振荡正弦波振荡器的分析判断

4、正弦波振荡器能否振荡(1)是否满足相位平衡条件(2)放大电路的结构是否合理，有无放大能力，静态工作点是否合适(3)是否满足幅度平衡条件变压器反馈LC振荡器变压器反馈LC振荡器的交流通路如图所示试分析图示电路是否满足相位平衡条件(a)图电路分析共射极电路信号由发射极输入，由集电极输出输出信号在二次线圈两端形成反馈电压送回到放大器的输入端瞬时极性分析输出电压和输入电压反相根据同名端输出电压和反馈电压也反向输入电压与反馈电压同相(b)图电路分析共基极电路信号由发射极输入，集电极输出输出信号在二次线圈两

5、端形成反馈电压送回到放大器的输入端瞬时极性分析输出电压和输入电压同相根据同名端输出电压和反馈电压反向输入电压与反馈电压反相基本组态与电压关系-瞬时极性法小结振荡器原理起振条件平衡条件稳定条件变压器反馈振荡器瞬时极性法LC振荡器LC振荡器要点概念以LC谐振回路作为选频网路的反馈式振荡器振荡频率由振荡回路的总电感和总电容决定基本种类变压器反馈LC振荡器三端振荡器三端振荡器基本工作原理三端振荡器构成法则三端振荡器的构成原则“射同基反”“源同栅反”基本的三端振荡器电容三点式电感三点式电感三点式振荡器又称

6、为哈特莱（Hartley）振荡器电感三点式振荡器分析等效电路电路的振荡频率电容三点式振荡器又称为考毕兹（Colpitts）振荡器等效电路电容三点式振荡器分析例画出图示各电路的交流通路，并根据相位平衡条件，判断电路能否产生振荡，如果能求出振荡频率。等效电路例例改进电容三点式振荡器克拉泼振荡电路等效电路克拉泼振荡器分析克拉泼电路特点席勒振荡器电路例有一LC振荡电路如图所示，试分析该电路，画出电路的交流通路，并求出振荡频率。小结三端振荡器构成原则基本电路电容三点式电感三点式改进振荡器克拉泼振荡器席勒振

7、荡器集成LC正弦波振荡器E1648单片集成振荡电路E1648（MC1648）特性其最高频率可以达到225MHz振荡频率E1648应用-压控振荡器三端振荡器设计三端振荡器设计原则振荡器电路类型的选择LC振荡器一般工作在几百千赫兹至几百兆赫兹范围短波收音机中，为简化电路常用变压器反馈振荡器做本地振荡器。晶体管的选择直流馈电线路的选择振荡回路元件选择反馈回路元件选择例-大自由度克拉泼振荡器设计振荡器的频率和幅度稳定度稳定度指标振荡器输出的信号即要满足一定的频率和幅度要求使用频率稳定度和幅度稳定度这两个

8、重要的性能指标来衡量一个振荡器电路频率稳定度对一个振荡器而言尤为重要频率稳定度频率绝对偏差频率稳定度影响频率稳定的因素主要影响因素振荡回路参数回路品质因素Q品质因素对频率稳定度的影响提高频率稳定度的一般方法减小外界变化减小温度的变化减小电源的变化减小湿度和大气压力的影响减小磁场感应对频率的影响减小负载的影响改善电路性能提高回路的标准性减小相位及其变化量幅度稳定度石英晶体振荡器石英晶体振荡器要点石英振荡器特性等效电路和电抗特性晶体振荡器电路的分类并联型石英晶体振荡器串联型石英晶体振荡器石英谐振器的