射频电子线路电子教案：3章波形发生与变换电路_九讲ok.ppt

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1、3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件射频电子线路第九讲3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理作业：3-1、3-2、3-3、3-4、3.1.2振荡器的平衡条件3.1.3振荡器振幅平衡的稳定条件3.1.4振荡器相位平衡的稳定条件第3章波形发生与变换电路第二章习题选讲3.2.1变压器耦合LC反馈振荡器振荡器电路分类互感耦合振荡器三端式振荡器石英晶体振荡器电感反馈振荡器电容反馈振荡器基本型克拉泼振荡器西勒振荡器第3章波形发生与变换电路振荡器输出波形分类正弦振荡低频正弦振荡器高频正弦振荡器微波振荡器非正弦波振荡器矩形波振荡器三角波振荡器锯齿波振荡器振荡器:自

2、动将直流电源的能量转换为一定波形的交变信号的装置。高频正弦振荡器在无线电收发设备中的位置3.1LC反馈正弦波振荡器的工作原理正弦波振荡器：不需要外加输入信号，只要接上电源就可以输出一定振幅、一定频率的正弦波信号的装置。增幅振荡阻尼振荡等幅振荡回路的衰减系数振荡频率为3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件放大器的输入导纳为：构成振荡器所必须的条件:1)决定振荡频率的储能回路;2)有源元件和直流电源;3)合适的反馈。放大器A（s）反馈网络B（s）放大器A（s）反馈网络B（s）选频放大电路转变为振荡电路振荡条件将选频放大器变为振荡器:1)反馈电压极性与原

3、输入电压一致(正反馈)，相位条件；2)反馈电压幅度与原输入电压相等，幅度条件。起振条件：结果：产生增幅振荡（略大于）稳幅过程：起振时稳定振荡也就是3.1.2振荡器的平衡条件VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主网络反馈网络+ui-ic-uo++uf-ibuiuoA1/B可见起振初期是一个增幅的振荡过程vceicvbemax1•QVccvbemax4•••Vbm欠压区过压区临界区Vbm欠压区过压区临界区Ic1IcoPOP=PCicvbemax3••ViO

4、AB

5、>11

6、AB

7、=1•N3.1.3振荡器振幅平衡的稳定条件振幅平衡的稳定条件tui3

8、.1.4振荡器相位平衡的稳定条件相位平衡条件:稳定振荡时相位满足稳定振荡时相位满足3.2.1变压器耦合LC反馈振荡器1.电路组成如下图所示为一变压器反馈式LC振荡电路。图中，LC并联回路作为三极管的集电极负载，是振荡电路的选频网络。变压器反馈式振荡电路由放大电路、反馈网络和选频网络三部分组成。电路中三个线圈作变压器耦合。线圈L与电容C组成选频电路，L2是反馈线圈，与负载相接的L3为输出线圈。2.振荡条件及振荡频率3.电路特点电路结构简单，容易起振，改变电容大小可方便地调节振荡频率。变压器耦合LC反馈振荡器又称为调谐型振荡器，根据回路(选频网络)的三

9、极管不同电极的连接点又可分为集电极调谐型、发射极调谐型和基极调谐型。如下图所示。以上三种电路，变压器的同名端如图所示。它必须满足振荡的相位条件，在此基础上适当调节反馈量M以满足振荡的振幅条件。当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出，若所产生的磁通相互加强时，则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端。**同名端i1i2i3△△注意：线圈的同名端必须两两确定。+–u11+–u21110N1N2+–u31N3s确定同名端的方法：(1)当两个线圈中电流同时由同名端流入(或流出)时，两个电流产生的磁场相互增强。i11'22'**11'22

10、'3'3**例(2)当随时间增大的时变电流从一线圈的一端流入时，将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。“切环注入法”判断电路是否满足相位条件(1)在电路中某一个合适的位置(往往是放大器的输入端)把电路断开，(用X号表示)；(2)在断开处的一侧(往往是放大器的输入端)对地引入一个外加电压源,该电压源频率从低到高覆盖回路的谐振频率；(3)看经过放大器反馈网络之后转回到断开处另一侧对地的电压是否与同相，为同相则其中必有某一个频率满足自激振荡的相位条件(注意这里是实际方向)，电路有振荡的可能。如果电路又同时满足振幅条件就可以产生正弦振荡了,下面用巴

11、克好森准则分析集电极调谐型反馈振荡器的振荡条件。故式中其中等效接入系数为互感耦合振荡器大信号等效电路设工作频率远小于振荡器晶体管的特征频率，忽略其内部反馈的影响，用平均参数画出了图(a)的大信号等效电路，如图所示。它与变压器耦合放大器区别在于次级负载就是放大器输入端的Gie。其为而根据巴克好森准则，即可得即解上述方程组得起振时，应用微变参数代替平均参数，因此互感耦合振荡器的起振条件是：上式说明，r越大，M越小，电路起振所需要的跨导gm就越大。当M=0时，起振需要的跨导gm为无穷大。这表明电路已不再是振荡器了。还可以看出，振荡器的频率和晶体管的参数有

12、关。（G∑=Goe+ρ2Gie）实际上，管子的极间电容对高频振荡频率影响较大，这一点是不希望的。因为这些参数与温度有关。