高频电子线路正弦波振荡器ppt课件.ppt

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1、发射装置：接收装置：发射装置：接收装置：第4章正弦波振荡器概念（能量角度）：一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的振荡信号能量的转换电路与功放比较(从能量角度)：振荡器概述：功率放大器——被动能量转换，需输入信号控制振荡器——自动能量转换，无需输入信号控制（自激振荡）按工作原理分类：反馈型振荡器（重点介绍）负阻型振荡器按波形分类：正弦波振荡器——正弦波（重点介绍）非正弦波振荡器——矩形波、三角波、锯齿波等ＬＣ振荡器晶体振荡器ＲＣ振荡器正弦波振荡器构成：谐振放大器（含选频网络）——决定振荡频率正反馈网络——产生自激振

2、荡——产生高频正弦波（重点介绍）——产生低频正弦波正弦波振荡器分类（依据选频网络）：正弦波振荡器应用：发射机中的载波振荡器、接收机的本地振荡器不同类型振荡器的频段：4.1反馈振荡器的原理（重点）4.2LC振荡器（重点）4.3频率稳定度4.4石英晶体振荡器（重点）4.5振荡器线路应用举例（自学）本章主要内容：4.1反馈振荡器的工作原理4.1.1反馈振荡器的原理分析调谐放大器无源线性网络与Vs同相正反馈自激振荡基本思想：正反馈方法来获得等幅的正弦振荡（自激振荡）构成：放大器和反馈网络组成的一个闭合环路从调谐放大到自激振荡实

3、际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来。开关K拨向“1”时，电路为调谐放大器。调整互感M及同名端以及回路参数，可以使vF=vi。此时，若将开关K快速拨向“2”点，则集电极电路和基极电路都维持开关K接到“1”点时的状态。这时，调谐放大器就变为自激振荡器。环路增益：原理分析（S域和频域）：放大器增益：反馈系数：S域：——形成增幅振荡——形成减幅振荡频域：当s=jω时：4.1.2起振条件1．起振过程分析刚通电：电路中存在很宽的频谱的电的扰动，幅值很小1）谐振回路的选频功能，从扰动中选出g分量(g0)2）放大器工作在线

4、性放大区，

5、T(jg)

6、>1，形成增幅振荡单调谐放大器通电后：起振状态：振荡器产生确定频率、相位、振幅不断增长的正弦波信号2.起振条件：——起振的相位条件正反馈条件——起振的振幅条件4.1.3平衡条件1.平衡过程分析1）随输入信号振幅增加，放大器由放大区进入饱和区和截止区，放大器增益

7、A(jg)

8、下降2）环路增益T(jg)下降，

9、T(jg)

10、=1时，等幅振荡，振荡器达到平衡状态通电一段时间后：平衡状态：振荡器产生确定频率、相位、振幅的正弦波信号平衡时的能量转换：电源供给的能量正好抵消环路损耗的能量输出幅度不再变

11、化——相位平衡条件2.平衡条件——振幅平衡条件起振过程平衡状态平衡状态起振过程输出波形：振幅起振、平衡条件的图解表示：4.1.4稳定条件1.平衡状态稳定分析：①外部：电源电压、温度、湿度的变化，引起管子和回路参数的变化。②内部：存在固有噪声(起振时的原始输入电压,进入平衡后与输入电压叠加引起波动)。（1）振荡电路中存在干扰通过放大和反馈的反复循环：①振荡器远离原平衡状态，导致停振或突变到新的平衡状态——原平衡状态不稳定干扰造成T(g)和T(g)变化——破坏平衡条件②振荡器有回到平衡状态的趋势。在原平衡点附近建立新

12、的平衡状态，当干扰消失后，能回到原平衡状态——原平衡状态稳定（2）平衡状态稳定性分析振幅、频率、相位发生变化振幅、频率、相位不变（1）振幅稳定过程原平衡态：外界干扰后：2.振幅稳定条件干扰后：原平衡态原平衡态放大器的非线性放大器的非线性（2）振幅稳定条件由平衡态时放大器的非线性实现3.相位(频率)稳定条件相位稳定条件和频率稳定条件实质上是一回事正弦信号相位φ和频率ω的关系：振荡器的角频率增大导致相位不断超前相位的不断超前表明角频率增大（1）相位(频率)稳定过程原平衡态：外界干扰后：下降振荡回路相频特性外界干扰后

13、：升高下降回到原平衡降低升高振荡回路相频特性升高回到原平衡=g=0相位超前相位相位滞后相位（2）相位(频率)稳定条件Q值越大，值越大，其相位稳定性越好由振荡回路相频特性实现4.1.4对振荡三条件的讨论三个条件都必须满足，缺一不可。在实际振荡电路中，必须满足起振和平衡条件，而稳定条件则是隐含在电路结构中。如果电路结构合理，只要满足起振条件，就能自动进入平衡状态，产生持续振荡。振荡器的分析可分为定性和定量两个方面。定性分析判断电路结构是否合理，包括电路中是否有选频网络，选频网络的相频特性是否为负斜率，电路中是否

14、具有正反馈。定量分析仅需分析电路是否满足起振条件，由于起振时，振荡管处于线性放大状态，且输入信号很微弱，可以采用微变等效电路的方法进行分析。自激振荡形成过程：起振条件电的扰动选出f0增幅振荡等幅振荡平衡状态外界因素影响新的平衡态外界因素消除放大器线性区谐振回路放大器饱和、截止区稳定条件起振条件：保证接通电源后能逐步建立起振荡平衡条