正弦波振荡器课件.ppt

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1、第4章　正弦波振荡器正弦波振荡器的作用：产生一定频率和幅度的正弦波信号。复习：调幅广播发送设备框图p.2图1.1.2超外差式接收机框图p.3图1.1.3P.66图4.1.1反馈振荡器构成框图4.1反馈振荡器的工作原理4.1.1反馈振荡器产生振荡的基本原理一、组成二、原理当S合于“1”时，当S合于“2”时，自激振荡时，须滿足即小结：组成振荡器的四个环节1、放大电路信号放大，电能转换2、反馈网络正反馈，满足平衡条件。3、选频网络产生单一的正弦波信号。4、稳幅电路改善波形4.1.2　振荡的平衡条件和起振条件一、振荡的平衡条件三、稳幅过程：＞11、器件非线性

2、2、在反馈网络中，加入非线性稳幅环节，自动调节放大电路增益二、振荡的起振条件1、相位起振条件2、振幅起振条件＞1三、振荡电路的分析方法起振判断：⑴、四个组成部分⑵、静态工作点合适⑶、相位平衡条件（瞬时极性法）1能产生振荡，但增益太大，波形失真≥1　能产生振荡，且振荡稳定，波形好⑷、振幅起振条件：不能起振＜1例4.1.1试分析图4.1.2振荡电路的工作原理变压器反馈式振荡器，用瞬时极性法分析。例4.1.2　分析图4.1.4所示电路是否滿足相位平衡条件？⑴、振幅条件容易滿足⑵、共基极电路的内反馈小，能产生稳定的高频振荡分析表明：滿足平衡条件时，X1、

3、X2必须为同性质的电抗元件，即同为电感或同为电容元件。4.2　LC正弦波振荡器以LC回路作为选频网络的反馈振荡器4.2.1　三点式振荡器的基本工作原理P.71　图4.2.14.2.2　电感三点式振荡器（哈特莱）p.72图4.2.2电感三点式电路的另一种形式：电感三点式振荡器的特点：电路简单，易起振，波形较差特点：输出波形较好，频率调节不便，且频率受Cbe、Cce的影响。4.2.3　电容三点式振荡器（考毕兹）p.73图4.2.3电容三点式电路的另一种形式：共基电容三点式电路的另一种形式：4.2.4　改进型电容三点式振荡器（克拉泼电路）C3＜＜C1　　C

4、3＜＜C2则C1、C2、C3三者串联值约为C3∴略去了晶体管极间电容的影响存在问题：谐振回路中的C3使晶体管输出端与回路的耦合减弱，振荡器的输出幅度减小，直至停振西勒电路补充：西勒电路在克拉泼电路的电感两端并联C4调节C4可使谐振电路等效负载影响小C4与C3同数量级。估算时仍不考虑C1、C2及极间电容4.2.4振荡器的频率稳定和振幅稳定（提纲性讲授）2、提高措施：内稳幅　外稳幅定义：在规定条件下，振荡输出幅度的相对变化量1、振幅稳定度：二、振幅稳定度一、频率稳定度1、频率稳定度：（频率精度）定义：在一定观测时间内，振荡频率的相对变化量例：中波广播电

5、台发射机约为10－5电视发射机约为10－72、振荡频率不稳的原因：温度、电源电压、负载变化3、提高频率稳定度的主要措施：含采用参数稳定的器件，改进安装工艺，减少极间电容的影响等⑵、提高谐振回路的标准性⑴、减少外界因素的变化4.3　石英晶体振荡器石英是什么？原子排列很整齐的“晶体”4.3.1石英谐振器及其特性一、结构电路符号：二、石英晶体的压电效应极板间加电场晶体机械变形极板间加机械力晶体产生电场压电效应：交变电压机械振动交变电压当交变电压频率=固有频率时，振幅最大，称为压电谐振。机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。安装电容C0约11

6、0pF动态电感Lq约10–310－2H动态电容Cq约10–410–1pF摩擦损耗rq约几几百由于Lq很大，C0很小，则品质因数三、性能参数很大。f↑→2fLq↑电路呈感性。1、串联谐振：忽略C02、并联谐振：由LqCqrq与C0构成注意：晶体外壳上的标称频率，就是并接ＣＬ后的fN值。四、石英晶体的应用１、晶体工作在串联谐振频率fs：阻抗最小，用于选频２、晶体工作在fs与fｐ之间：相当于电感在实际电路中，晶体两端并有负载电容ＣＬ，于是，晶体等效电路中的并接总电容为Ｃ０＋ＣＬ，相应的并联谐振频率由fp减小到fN,即有ＣＬ越大，fN的值就越接近f

7、s石英晶体相当于一个电感，构成电容三点式振荡器（改进型），调节C3，使振荡器振荡在晶体的标称频率。石英晶振的振动具有多谐性，除基频振动外，还有奇次谐波泛音振动。前者称为基频晶体，后者称为泛音晶体。4.3.2石英晶体振荡器一、并联型石英晶体振荡器：P.81　图4.3.4高频运用时，有时还利用其泛音（高次谐波频率）构成泛音晶体振荡器：石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所以电路可以获得很高的振荡频率稳定性。可用运放代替三极管放大（下图为交流等效电路）石英晶体工作在fs处，

8、呈电阻性，且阻抗最小，使电路滿足振荡条件，对于fs以外的频率，石英晶体阻抗最大，不滿足振荡条件。L、C（C1