正弦波振荡器上课讲义.ppt

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1、正弦波振荡器正弦波振荡器的应用作信号源要求：振荡频率和振幅的准确性和稳定性。正弦交变能源要求：功率足够大，高效。2分类按波形：正弦波振荡器、非正弦波振荡器；按组成原理：反馈振荡器、负阻振荡器；按选频网路：LC振荡器、晶体振荡器、RC振荡器。振荡器在实质上是一种能量转换元件，利用反馈或负电阻效应来克服能量损失。33.1反馈振荡器的工作原理1、组成主网络与反馈网络构成闭合环路。42、等幅持续振荡的条件①刚通电时，须经历一段振荡电压从无到有逐步增长的过程，即起振条件。②进入平衡状态时，振荡电压的振幅和频率要能维持在相应的平衡值上，即平衡条件。③当外界条件不稳时，振幅和频率仍应稳定，而不

2、会产生突变或停止振荡，即稳定条件。53.1.1平衡和起振条件一、起振条件分析：①刚通电时②谐振回路的选频功能③变压器绕向正确放大—选频—反馈—再放大等多次循环6起振条件环路增益①振幅起振条件或②相位起振条件T(osc)=A(osc)+f(osc)=2n(n=0，1，2，···)7二、平衡条件分析：若在某一频率上，与同相又等幅即当环路闭合后：①主网络将输出正弦振荡电压,角频率为；②所需输入电压全部由反馈电压提供，无需外加输入电压。8平衡条件①振幅平衡条件环路增益的模T(osc)=1，即巴克好森准则②相位平衡条件环路增益的相角T(osc)=2n(n=0，1，2，

3、···)9讨论反馈振荡器需同时满足起振条件与平衡条件：①起振时，T(osc)>1，Vi迅速增长；②随后，T(osc)下降，Vi的增长速度变慢；④环路增益的相角T(osc)则必须维持在2n上。③到T(osc)=1时，Vi停止增长，振荡器进入平衡状态，在相应的平衡振幅ViA上维持等幅振荡。103.1.2　稳定条件一、问题的提出稳定条件：保证平衡状态不因外界不稳定因素的影响受到破坏的条件。①稳定平衡和不稳定平衡11②振荡电路中存在干扰外部：电源电压、温度、湿度的变化，引起管子和回路参数的变化。内部：存在固有噪声。后果：均造成T(osc)和T(osc)等的变化，破坏平衡

4、条件。③干扰对平衡状态的影响(两种)通过放大和反馈的反复循环：振荡器离开原平衡状态，导致停振或突变到新的平衡状态。原平衡状态是不稳定的，应避免；振荡器有回到平衡状态的趋势。当干扰消失后，能回到平衡状态。原平衡状态是稳定的。12二、振幅稳定条件若，干扰使得：①稳定过程最后在新的上重新满足平衡条件T(osc)=1。最后在新的上重新满足平衡条件T(osc)=1。13②环路增益存在两个平衡点的情况分析：若使Vi>ViB，则T(osc)随之增大，导致Vi进一步增大，从而更远离平衡点B。最后到达平衡点A。反之，若直到停止振荡。而且，这种振荡器不满足振幅起振条件，必须加大的电冲击，产生大

5、于ViB的起始扰动电压，才能进入平衡点A，产生持续等幅振荡。14硬激励：靠外加冲击而产生振荡。软激励：接通电源后自动进入稳定平衡状态。③振幅稳定条件要使平衡点稳定，T(osc)必须在ViA附近具有随Vi增大而下降(负斜率变化)的特性，即斜率越陡，则Vi的变化而产生的T(osc)变化越大，系统回到稳态的时间越短，调节能力越强。15三、相位(频率)稳定条件①T(osc)的偏移对振荡频率的影响由相位平衡条件T(osc)=2n(n=0，1，2，···)，表明每次放大和反馈后的电压与原输入电压同相；若某种原因使T(osc)>0，相位超前，表明振荡器角频率将高于osc；若

6、某种原因使T(osc)<0，相位滞后，表明振荡器角频率将低于osc。16②相位(频率)稳定的讨论若某>osc，希望T()<0，Vi的超前势必受到阻止；若某<osc，希望T()>0，Vi的滞后势必受到阻止。③相位稳定条件17④举例说明变压器耦合振荡电路满足相位平衡条件。T()由两部分组成：放大器输出电压对输入电压的相移A()；反馈网络反馈电压对的相移f()。即T()=A()+f()18A()放大管(可略)并联谐振回路相移Z()f()，可认为它与无关。故Z()随变化的特性可代表T()随变化的特性。并联谐振回路，其

7、相频特性0——谐振频率Qe——有载品质因数193.1.3　基本组成及其分析方法一、振荡三条件的归纳与讨论平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件起振条件振幅起振条件T(osc)>1相位起振条件稳定条件振幅稳定条件相位稳定条件20①三个条件都必须满足，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。②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。③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