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1、第八章正弦波振荡器§8-1概述[2]§8-2振荡器的基本工作原理[2]§8-3三点式LC正弦波振荡器[1]§8-6石英晶体振荡器[1]§8-8压控振荡器（VCO）[1]§8-5LC正弦波振荡器的频率稳定度[2]§8-4差动对管振荡电路[3]§8-7RC正弦波振荡器[2]§8-9负阻振荡器[3]§8-10正弦波振荡器的设计考虑[2]重点：掌握正弦波振荡电路的工作原理、电路组成、实际电路的等效电路画法、分析与计算，重点是三点式正弦波振荡电路的工作原理与实际电路的分析。难点：正弦波振荡器的幅度稳定条件与频率稳定条件；实际振荡电路的分析与计算
2、。§8-1概述[2]自激振荡器功能：转换为将直流电能———→交变振荡能量1.按波形分类：(1)简谐波振荡器(产生波形近似为正弦波)高频：LC振荡器 (较稳定/10-3~10-4)石英晶体振荡器 (最稳定/10-5~10-7)低频：RC振荡器 (稳定性差/10-2~10-3)(2)张弛振荡器(产生非正弦波和近似正弦波)2.研究方法多采用正反馈方法简介负阻方法重点：正弦波振荡器工作原理；起振条件、平衡条件、稳定条件；电路的判别原则。§8-2振荡器的基本工作原理[2]一、问题的引入从调谐放大器到自激振荡器(图8-1p241)自激振
3、荡器条件：(图8-2p242振荡器模型)1.电路满足正反馈2.有选频电路,选出正弦或余弦信号；3.有非线性部件,将直流电能转为交流信号能量。二、起振条件起振过程:扰动→放大→选频→正反馈→放大每次正反馈使Vs(Vf>Vs)逐渐增大，幅度达到一定值时，放大器进入非线性区(饱和或截止)，增益下降，当Vs=Vf时，进入平衡状态。起振条件:所以起振过程中:起振条件为:幅度条件:AvFv>1 相位条件:φa+φf=2nπ(n=0,1,…)幅度平衡条件:AvFv=1 相位平衡条件:φa+φf=2nπ(n=0,1,…)此时Vf起维持振荡器平衡的作用
4、。三、平衡条件四、稳定条件(幅度稳定和相位稳定)当平衡条件被破坏时,振荡器应具有自动恢复到平衡状态的能力。1．幅度稳定条件(图8-3p243)A点:软激励状态B点:硬激励状态幅度稳定条件为：且相差越大越好。即：振幅稳定是利用放大器的非线性，使Av与振幅的变化成反比。内稳幅措施：加大放大器的非线性，及自给偏压效应。外稳幅措施:放大器为线性时，另插入非线性环节2．相位稳定条件(频率稳定性)当相位平衡条件φa+φf=2nπ被破坏时，振荡器本身应能重新建立起相位稳定点。某原因(温度、电压等)引起：Vf超前Vs△φ，使周期缩短(f↑)Vf滞后V
5、s-△φ，使周期加大(f↓)LC回路(稳频机构)可抵消引入的相位变化：f↑，(容性)产生-△φLCf↓，(感性)产生+△φLC例:(图8-4p245)某原因引起：Vf超前Vs△φ，使周期缩短(f↑)。f↑，(容性)产生-△φLC。①若扰动保持，系统稳定在f02(B点)，频率稳定度下降；②若扰动消除，返回f01(A点)。则相位稳定 条件为：负斜率，且斜率越大越好。注意：①相频曲线负斜率越大，f02偏离f01越小，频率稳定度越高。提高回路Q值可加大负斜率，石英晶体Q值极高，故频率稳定性好；②使固有φLC→0，即原f01接近f0五、偏置电路
6、对振荡性能的影响1.自给偏压效应(图8-5p246)初始工作点VBEQ,正反馈使工作点左移(甲→甲乙→丙)→VBE02.自给偏压电路引起的间歇振荡(图8-6p246)原因：(1)CbRb,CeRe时间常数过大,导通时间↓,回路得不到足够的能量补充；(2)回路Q值低,能量损耗大。提供的能量=回路能量损耗,电路可维持振荡。六、晶体管变压器耦合振荡电路 (图8-7p247)共基组态变频器电路(单管同时完成振荡和混频功能)§8-3三点式LC正弦波振荡器[1]一、三点式振荡器的组成原则一般形式(图8-8p248)负号表示产生180o相移,与Vb
7、e和Vce间的180o相移合成为360o相移,满足正反馈条件。为此，Xce与Xeb必为同名电抗,而Xcb须是其异名电抗。电感三点式振荡器（哈特莱电路）(图8-9p249)等效过程电感三点式振荡器优点：易起振，易调整(调C基本上不影响Fv)缺点：①波形差；②工作频率低：f↑,L1和L2的匝数↓，L2不能<1匝，一般f工作<几十MHz。电容三点式振荡器（考毕滋电路）(P251图8-10)考毕滋电路优点：①波形好；②频率稳定度高；③工作频率高。缺点：频率不易调整，改变C1、C2时会改变Fv,改进方法之一(图8-10c,d p251)。(图8
8、-10c,d p251)(共基电路）串联改进型电容三点式振荡器(克拉泼电路)(图8-12p253)(共基电路）fH/fL=1.2~1.3并联改进型电容三点式振荡器 (西勒电路)(图8-13p253)（共集电极电路）fH/
