通信電路ch052學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1通信通信(tng xn)電路電路ch052第一頁，共33頁。2LMVVjFGgjAcefm000o起振條件(tiojin)omRgLM1o振蕩(zhndng)頻率LCfosc21o反饋式振蕩電路采用固定偏置和自給偏置結(jié)合的混合偏置電路。為滿足一定的輸出幅度，固定偏置要求給出合適的工作點。o互感耦合振蕩器采用變壓器耦合，反饋支路取于變壓器的次級。只適合較低頻率運用（變壓器分布參數(shù)大）。第1頁/共33頁第二頁，共33頁。3o如果直接從集電極輸出端（LC回路兩端）取電壓反饋回輸入端，小的晶體管輸入電阻并聯(lián)在LC諧振(xizhn)回路兩端，會大大降低回路的諧振(xizhn)阻抗和Q值。n降低Q

2、值的直接后果是降低了放大器的增益，可能使得環(huán)路增益小于1而無法(wf)起振；nQ降低的第二個后果是降低了振蕩器的頻率穩(wěn)定度o必須提高放大器輸入端對LC并聯(lián)諧振回路的接入阻抗，在反饋支路上進行阻抗變換。n阻抗變換的方法一般分兩種，一是采用變壓器互感耦合(互感耦合振蕩器)，二是采用部分接入（電容抽頭、電感抽頭）方式(三點式振蕩器)。第2頁/共33頁第三頁，共33頁。4 n電容(dinrng)耦合（電容(dinrng)反饋型）振蕩器。n自耦變壓器耦合（電感(din n)反饋型）振蕩器。三點式振蕩器是指LC回路的三個端點與晶體管或場效應(yīng)管三個電極直接連接的一種振蕩器。ceVebV1C2CLceVebV

3、L2L1o三點式振蕩器第3頁/共33頁第四頁，共33頁。5（1）分析電路(dinl)的相位平衡條件：n回路是諧振(xizhn)狀態(tài)， 應(yīng)與 倒相。ceVbeV0i0n反饋電壓： 。正反饋 。ceCCfVV21返回fV1bRbCCCV2bReRCC2C1CeCRFCL2C1CbeVceVcIbIfVLILceVbeV.LI第4頁/共33頁第五頁，共33頁。6（2）分析電路(dinl)的起振條件：LiRPRCIOROC1C2CiCceVbeVLCIOR1C2CiRPR. OCCC11iCCC2212121pCCCCCCvvFiOcebe2FRRii 返回(fnhu)1p第5頁/共33頁第六頁，共3

4、3頁。7PPPRpRCCCR222212)(iPORFRpRR222111FRpRFRPOi)11(22根據(jù)起振條件(tiojin) AF 1 ，得出：iiRRVVA/0考畢茲（Colpitts）振蕩器（續(xù)2）2p第6頁/共33頁第七頁，共33頁。8o討論考畢茲電路參數(shù)(cnsh)對起振條件的影響：FRpRFRPOi)11(22iPORFRpRR222111當(dāng)回路損耗(snho)可忽略 ， ，得出：OPRRp22FFRROi1當(dāng) 一定時， 的選取應(yīng)兩方面(fngmin)考慮：OiRRFo第一項： 越大 ，保證起振的 A 越小 ，即 較小即可起振。Fo第二項： 越大 ，不容易起振。晶體管的輸入電

5、阻 反映到回路兩端的電阻越小 ， 減小 ，Q下降，放大倍數(shù)下降。FiRR第7頁/共33頁第八頁，共33頁。9oF太大、太小都不利起振，只有(zhyu)一段范圍內(nèi)較合適。n 原因：nF過小，反饋不足，回路能量的補充(bchng)不足以彌補回路的損耗，使振蕩最終不能建立；nF過大，輸入電路與回路耦合過緊，使Q值降低，增益減小，環(huán)路負(fù)載過重，振蕩也難以發(fā)生。o通常(tngchng)F0.2-0.5. 結(jié)論：第8頁/共33頁第九頁，共33頁。10（3）電路(dinl)的振蕩頻率：只考慮輸入、輸出電容時2121CCCCCLCf21iORRCCLCf211121即考畢茨（Colpitts）振蕩器的振蕩頻率

6、稍高于回路的振蕩頻率。因為考慮管子輸入、輸出電阻的影響(yngxing)后Q下降，使頻率升高。第9頁/共33頁第十頁，共33頁。11 L 1C 2C eR LR 第10頁/共33頁第十一頁，共33頁。12EmEeiRgRrg111FCCCp211第11頁/共33頁第十二頁，共33頁。13pLLGggmaxLgminpRmin0QFCCCp211212001CCggiLosc第12頁/共33頁第十三頁，共33頁。14第13頁/共33頁第十四頁，共33頁。150021200001. 11CCggiLosc21211CCCp第14頁/共33頁第十五頁，共33頁。16CcI（2）電路的振蕩(zhndn

7、g)頻率：（無互感）CLLf)(2121IfVceVbeV（1）分析(fnx)電路的相位條件：CL2支路容性1bRbC2bReReC2L1LCCVCCC2L1LbeVceVfVIbI第15頁/共33頁第十六頁，共33頁。17（1）電容反饋(fnku)型電路的優(yōu)缺點：n優(yōu)點：n振蕩波形更接近正弦波。（由于(yuy)反饋電壓取自于電容兩端，對高次諧波電抗小）n振蕩頻率可較高（利用結(jié)電容作振蕩電容）。n 缺點：有兩個電容調(diào)節(jié)頻率不方便，（要 不變）而且(r qi)振蕩器的振幅不穩(wěn)定。21CCF PPPRpRCCCR222212)(（2）電感反饋型電路的優(yōu)缺點：n 優(yōu)點：用一個電容可方便調(diào)節(jié)頻率。n

8、缺點：由于反饋電路是電感，振蕩波形含有高次諧波多。 寄生電容影響振蕩頻率不高。第16頁/共33頁第十七頁，共33頁。18ceXbeXkIceXcbXceVebVcbV（1） 與 應(yīng)為同一性質(zhì)(xngzh)的電抗。（2） 應(yīng)與 ， 的電抗性質(zhì)(xngzh) 相反。ceXbeXcbXbeX假定：各極間的電路阻抗為純電抗且不考慮極間電容影響，則0cbcebeXXXX與 必須為同一性質(zhì)的電抗。）pbemcebebecbbecefRVgXXXXXVV(beXceXfV第17頁/共33頁第十八頁，共33頁。19舉例：習(xí)題5-5能否(nn fu)振蕩？類型？;) 1 (332211CLCLCL;)2(332

9、211CLCLCL;)3(332211CLCLCL;)4(332211CLCLCL;)5(332211CLCLCL;)6(113322CLCLCLi PX電感電容i=1,2,31L1C2L3L2C3C第18頁/共33頁第十九頁，共33頁。202121CCCCCCvvFiOcebe電容反饋型三點式振蕩電路(zhn dn din l)的振蕩波形更接近正弦波。振蕩頻率可較高。但存在以下幾個問題：n 改變C調(diào)節(jié)(tioji)頻率時，F(xiàn)會變。n 晶體管的輸出輸入(shr)電容影響振蕩頻率。n 晶體管的等效電阻 、 影響回路的 Q 值，從而影響振蕩頻率。iRORn 影響反饋系數(shù)F與振蕩頻率的因素都是 和

10、。1C2CiORRCCLCf211121第19頁/共33頁第二十頁，共33頁。21p對電容(dinrng)反饋型三點式振蕩器改進思路n把決定(judng)振蕩頻率的主要元件與反饋系數(shù)F的主要元件分開。n振蕩(zhndng)頻率不受晶體管的輸出輸入電容影響。（1）串聯(lián)改進型電容反饋三點式振蕩器（克拉潑 clapp 電路）1bRbCCCV2bReRCC2C1CeCCR3CL2C1C3COCiCL第20頁/共33頁第二十一頁，共33頁。22PRLCf21iOCCCCCC2131111013CCCiCCC23321LCfiOCCCCF213C231PPCRRC顯然(xinrn)當(dāng)：n反饋(fnku)系

11、數(shù)F與振蕩頻率的調(diào)節(jié)互不影響。n 振蕩(zhndng)頻率受晶體管參數(shù)的影響減弱，提高了頻率穩(wěn)定度。n 缺點：振蕩器的振幅不穩(wěn)定。(當(dāng)調(diào)節(jié) 改變振蕩頻率時 并聯(lián)諧振回路的諧振電阻 等效到晶體管的C-E兩端的值會變。）對 的選擇： 不能太小，太小了，接入系數(shù)小 ， 振蕩幅度就小了。3C第21頁/共33頁第二十二頁，共33頁。23顯然(xinrn)當(dāng)013CCCiCCC23)(2143CCLf（2）并聯(lián)改進型電容反饋(fnku)三點式振蕩器（西勒（shelle）電路）1bRbCCCV2bReRCC2C1CeCCR3C4CL2C1C3COCiC4CL第22頁/共33頁第二十三頁，共33頁。24l 與

12、 并聯(lián)，調(diào)節(jié)(tioji) 可調(diào)節(jié)(tioji)振蕩頻率，但對并聯(lián)諧振回路的諧振電阻 等效到晶體管的C-E兩端的等效電阻 影響較小，對振蕩幅度影響較小。PR 4C4CPR Lo西勒（shelle）電路解決了克拉潑 （clapp ）電路調(diào)頻率時輸出(shch)幅度不穩(wěn)的問題。p西勒電路是較理想的振蕩電路，頻率穩(wěn)定度高，作波段(bdun)振蕩器時，輸出幅度平穩(wěn)。廣泛用于短波、超短波通信機，電視機等電子設(shè)備中。3214111121CCCCCLCf西勒電路的振蕩頻率：第23頁/共33頁第二十四頁，共33頁。25舉例：（習(xí)題5-11）畫出圖中各振蕩器的高頻等效電路，說明它們屬于哪種類型的振蕩器，計算其振

13、蕩頻率值。從電路構(gòu)成形式(xngsh)上看，三種電路各有什么特點。CCV510H57PF1500OV510PF2 . 2PF2 . 2k15PF15PF3 . 3k1 . 5PF2 . 8CCVH470k32PF6800k12PF1000PF1000H50PF12568第24頁/共33頁第二十五頁，共33頁。26oVPF10H5 . 0PF5PF2 . 2PF2 . 8PF10PF20F033. 0F033. 0F033. 0H22H22300k7 . 4k3k1EEV第25頁/共33頁第二十六頁，共33頁。27下堂課：振蕩器的頻率(pnl)穩(wěn)定、晶體振蕩器第26頁/共33頁第二十七頁，共33

14、頁。28CCV510H57PF1500OV510PF2 . 2PF2 . 2k15PF15PF3 . 3k1 . 5PF2 . 8PF2 . 8PF15PF2 . 2PF3 . 3H57第27頁/共33頁第二十八頁，共33頁。29MHzfHLpFCLCf58.9)(105785.43 .31512 .812 .211216返回(fnhu)第28頁/共33頁第二十九頁，共33頁。30返回(fnhu)CCVH470k32PF6800k12PF1000PF1000H50PF12568PF1000PF1000H50PF12568第29頁/共33頁第三十頁，共33頁。31返回(fnhu)oVPF10H5 . 0PF5PF2 . 2PF2 . 8PF10PF20F033. 0F033. 0F033. 0H22H2230