正弦波振蕩器原理基礎

1、本章討論的是自激式振蕩器，它是在無需外加激勵信本章討論的是自激式振蕩器，它是在無需外加激勵信號的情況下，能將直流電能轉換成具有一定波形、一定頻號的情況下，能將直流電能轉換成具有一定波形、一定頻率和一定幅度的交變能量電路。率和一定幅度的交變能量電路。振蕩器的分類：振蕩器的分類：按波形分：正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器按波形分：正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器按工作方式：負阻型振蕩器和反饋型振蕩器按工作方式：負阻型振蕩器和反饋型振蕩器 按選頻網絡所采用的元件分：按選頻網絡所采用的元件分： LC振蕩器、振蕩器、RC振蕩器和晶體振蕩器等類型振蕩器和晶體振蕩器等類型5.1概述概述本章主要討論本章主要討論反饋型

2、正弦波振蕩器的基本工作原理反饋型正弦波振蕩器的基本工作原理 振蕩器的起振條件振蕩器的起振條件振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡穩(wěn)定條件振蕩器的平衡穩(wěn)定條件正弦波振蕩器三端電路的判斷準則正弦波振蕩器三端電路的判斷準則正弦波振蕩器的電路特點、頻率穩(wěn)定度等性能指標正弦波振蕩器的電路特點、頻率穩(wěn)定度等性能指標實際中的反饋振蕩器是由反實際中的反饋振蕩器是由反饋放大器演變而來，如右圖。饋放大器演變而來，如右圖。+vfvoLC+viK12Rb2ReCe+VCCM+自激振蕩建立的物理過程自激振蕩建立的物理過程若開關若開關K撥向撥向“1”時，該電時，該電路則為調諧放大器，當輸入信號路則為調諧放大器，當

3、輸入信號為正弦波時，放大器輸出負載互為正弦波時，放大器輸出負載互感耦合變壓器感耦合變壓器L2上的電壓為上的電壓為vf ，調整互感調整互感M及同名端以及回路參及同名端以及回路參數，可以使數，可以使 vi = vf 。 此時，若將開關此時，若將開關K快速撥向快速撥向“2”點，則集電極電路和基點，則集電極電路和基極電路都維持開關極電路都維持開關K接到接到“1”點時的狀態(tài)，即始終維持著與點時的狀態(tài)，即始終維持著與vi相同頻率的正弦信號。這時，調諧放大器就變?yōu)樽约ふ袷幤?。相同頻率的正弦信號。這時，調諧放大器就變?yōu)樽约ふ袷幤鳌?.2反饋型振蕩器基本工作原理反饋型振蕩器基本工作原理L2在電源開關閉合的瞬間，

4、電流的跳變在集電極在電源開關閉合的瞬間，電流的跳變在集電極LC振蕩電路中激起振蕩。選頻網絡帶寬極窄，在回路兩端振蕩電路中激起振蕩。選頻網絡帶寬極窄，在回路兩端產生正弦波電壓產生正弦波電壓vo，并通過互感耦合變壓器反饋到基級，并通過互感耦合變壓器反饋到基級回路，這就是激勵信號?；芈?，這就是激勵信號。 起始振蕩信號十分微弱，但是由于不斷地對它進行起始振蕩信號十分微弱，但是由于不斷地對它進行放大放大選頻選頻反饋反饋再放大等多次循環(huán)，于是一個與振再放大等多次循環(huán)，于是一個與振蕩回路固有頻率相同的自激振蕩便由小到大地增長起來。蕩回路固有頻率相同的自激振蕩便由小到大地增長起來。由于晶體管特性的非線性，振幅

5、會自動穩(wěn)定到一定由于晶體管特性的非線性，振幅會自動穩(wěn)定到一定的幅度。因此振蕩的幅度不會無限增大。的幅度。因此振蕩的幅度不會無限增大。反饋型自激振蕩器的電路構成必須由三部分組成：反饋型自激振蕩器的電路構成必須由三部分組成：1) 包含兩個包含兩個(或兩個以上或兩個以上)儲能元件的振蕩回路。儲能元件的振蕩回路。2) 可以補充由振蕩回路電阻產生損耗的能量來源?？梢匝a充由振蕩回路電阻產生損耗的能量來源。3) 使能量在正確的時間內補充到電路中的控制設備。使能量在正確的時間內補充到電路中的控制設備。振蕩器的起振條件振蕩器的起振條件:AF+vi+vo基本反饋環(huán)基本反饋環(huán)FA1AAoof0VVVAfioo若在某

6、種情況下若在某種情況下1- =0時，此時即使沒時，此時即使沒有輸入信號有輸入信號(vi=0)時，放大器仍有輸出時，放大器仍有輸出電壓放大器變?yōu)檎袷幤?。電壓放大器變?yōu)檎袷幤?。FAo 要維持一定振幅的振蕩，反饋系數要維持一定振幅的振蕩，反饋系數F F應設計得大一些。一般應設計得大一些。一般取取8121這樣就可以使得在這樣就可以使得在 1時的情況下起振。時的情況下起振。FAoofvvF 甲類無反饋放大器甲類無反饋放大器:反饋放大器反饋放大器:由上分析知，反饋型正弦波振蕩器的起振條件是：由上分析知，反饋型正弦波振蕩器的起振條件是：), 1, 0(21nnFAFAoFAo1其物理意義是：振幅起振條件要求

7、反饋電壓幅度其物理意義是：振幅起振條件要求反饋電壓幅度v vf f要要一次比一次大，而相位起振條件則要求環(huán)路保持正反饋。一次比一次大，而相位起振條件則要求環(huán)路保持正反饋。振幅起振條件振幅起振條件相位起振條件相位起振條件CbRbReCcCL+VCC(vf)VEBvfvs+IBOIEO+ReicoVBVBicoICQebebotICQt自給偏壓使工作點下移(b)Q起振過程中偏置電壓建立的過程起振過程中偏置電壓建立的過程 放大器增益放大器增益A A與輸出電壓幅度與輸出電壓幅度V Vo o之間的關系叫振蕩特性，之間的關系叫振蕩特性，F F與與V Vo o之間之間的關系叫反饋特性。起振的幅度條件的關系叫

8、反饋特性。起振的幅度條件可用右上圖表示?？捎糜疑蠄D表示。在實際設計中，如果設計不當，在實際設計中，如果設計不當，振蕩特性可能不是單調下降的，而如振蕩特性可能不是單調下降的，而如右下圖所示。其靜態(tài)工作點太低，右下圖所示。其靜態(tài)工作點太低，I ICQCQ太小，因而太小，因而A A0 0太小，以至不滿太小，以至不滿足足 。這種振蕩器電路一般不能自行起這種振蕩器電路一般不能自行起振，而必須給以一個較大幅度的初始振，而必須給以一個較大幅度的初始激勵，使動態(tài)點越過不穩(wěn)定平衡點激勵，使動態(tài)點越過不穩(wěn)定平衡點B B才能起振，這叫硬激勵起振，設計電才能起振，這叫硬激勵起振，設計電路要力加避免。路要力加避免。A0

9、QVomQ反饋特性振蕩特性VomF1起振條件與平衡條件起振條件與平衡條件 圖解圖解( (軟激勵起振軟激勵起振) )VomA0F1F1ABQ硬激勵起振特性硬激勵起振特性F1A0振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件:所謂平衡條件是指振蕩已經建立，為了維持自激振蕩所謂平衡條件是指振蕩已經建立，為了維持自激振蕩必須滿足的幅度與相位關系。必須滿足的幅度與相位關系。振蕩器的平衡條件為振蕩器的平衡條件為FA)(), 1, 1(2)(1相相位位平平衡衡振振幅幅平平衡衡nnAFFA=1在平衡條件下，反饋到放大管的輸入信號正好等于放大在平衡條件下，反饋到放大管的輸入信號正好等于放大管維持及所需要的輸入電壓，從而保持反

10、饋環(huán)路各點電壓管維持及所需要的輸入電壓，從而保持反饋環(huán)路各點電壓的平衡，使振蕩器得以維持。的平衡，使振蕩器得以維持。A A為平均放大量為平均放大量ifec1fe11maxc1)()()cos1 ()(VyVyvgiIbccbccc)(c1fefeyy振蕩器的回路輸出電壓 p1c1cZIVpfe1icZyVZIVVAipc1pfeZFy 將各因子寫成指數形式，有式中稱為晶體管平均正向傳輸導納FA=1FZYFFZZyyjjp1p1jfefeeee1|1FZypfe)3,2,1,0(2FzYnn 用電路參數表示振蕩器的平衡條件：用電路參數表示振蕩器的平衡條件：振幅平衡條件振幅平衡條件相位平衡條件相位

11、平衡條件上面所討論的振蕩平衡條件只能說明振蕩能在某一狀態(tài)平上面所討論的振蕩平衡條件只能說明振蕩能在某一狀態(tài)平衡，但還不能說明這平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。平衡狀態(tài)只是建衡，但還不能說明這平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。平衡狀態(tài)只是建立振蕩的必要條件，但還不是充分條件。已建立的振蕩能立振蕩的必要條件，但還不是充分條件。已建立的振蕩能否維持，還必需看平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。否維持，還必需看平衡狀態(tài)是否穩(wěn)定。 所謂平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件即指在外因作用下，平衡條件所謂平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件即指在外因作用下，平衡條件被破壞后，振蕩器能自動恢復原來平衡狀態(tài)的能力。被破壞后，振蕩器能自動恢復原來平衡狀態(tài)的能力。兩個簡單例子來說明穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定

12、平衡的概念兩個簡單例子來說明穩(wěn)定平衡與不穩(wěn)定平衡的概念 BQ振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件:1F1F假定由于某種因素使振幅增大超過了假定由于某種因素使振幅增大超過了VomQ，可見這時，可見這時A即出現即出現AF1的情況，于是振幅就自動衰減而回到的情況，于是振幅就自動衰減而回到VomQ。反之，當某種因素使振幅小于反之，當某種因素使振幅小于VomQ，這時，這時A ，即出現即出現AF1的情況。于是振幅就自動增強，從而又回到的情況。于是振幅就自動增強，從而又回到VomQ。因此。因此Q點是穩(wěn)定平衡點。點是穩(wěn)定平衡點。，1) 振幅平衡的穩(wěn)定條件振幅平衡的穩(wěn)定條件A0QVomQ反饋特性振蕩

13、特性VomF1由于在由于在VomVomVomBVomB的區(qū)間，振蕩始終是衰減的，因此，這的區(qū)間，振蕩始終是衰減的，因此，這種振蕩器不能自行起振，除非在起振時外加一個大于種振蕩器不能自行起振，除非在起振時外加一個大于VomBVomB的的沖擊信號，使其沖過沖擊信號，使其沖過B B點，才有可能激起穩(wěn)定于點，才有可能激起穩(wěn)定于Q Q點的平衡狀點的平衡狀態(tài)。這樣的現象，稱為硬自激。一般情況下都是使振蕩電路態(tài)。這樣的現象，稱為硬自激。一般情況下都是使振蕩電路工作于軟自激狀態(tài)，通常應當避免硬自激。工作于軟自激狀態(tài)，通常應當避免硬自激。 Vom A0 F 1 F 1 A B Q 這時這時A=1/F(Vom)A

14、=1/F(Vom)的變化曲線不是單調的變化曲線不是單調下降的，而是先隨下降的，而是先隨VomVom的增大而上升，的增大而上升，達到最大值后，又隨達到最大值后，又隨VomVom的增大而下降。的增大而下降。因此，它與因此，它與1/F1/F線可能出現兩個交點線可能出現兩個交點B B與與Q Q。這兩點都是平衡點。這兩點都是平衡點。 如果晶體管的靜態(tài)工作點取得太低，甚至為反向偏置，而如果晶體管的靜態(tài)工作點取得太低，甚至為反向偏置，而且反饋系數且反饋系數F F又較小時，可能會出現另一種振蕩形式。又較小時，可能會出現另一種振蕩形式。B B點的平衡狀態(tài)是不穩(wěn)定的。點的平衡狀態(tài)是不穩(wěn)定的。形成穩(wěn)定平衡點的關鍵在

15、于在平衡點附近，放大倍數形成穩(wěn)定平衡點的關鍵在于在平衡點附近，放大倍數隨振幅的變化特性具有負的斜率，即隨振幅的變化特性具有負的斜率，即omQomomVVVA02) 相位平衡的穩(wěn)定條件相位平衡的穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件指相位平衡條件遭到破壞時，線路本身相位穩(wěn)定條件指相位平衡條件遭到破壞時，線路本身能重新建立起相位平衡點的條件；若能建立則仍能保持其能重新建立起相位平衡點的條件；若能建立則仍能保持其穩(wěn)定的振蕩。穩(wěn)定的振蕩。振幅平衡的穩(wěn)定條件振幅平衡的穩(wěn)定條件工作于非線性狀態(tài)的有源器件工作于非線性狀態(tài)的有源器件(晶體管、電子管等晶體管、電子管等)正正好具有這一性能，因而它們好具有這一性能，因而它們具有穩(wěn)定

16、振幅的功能具有穩(wěn)定振幅的功能。 必須強調指出：相位穩(wěn)定條件和頻率穩(wěn)定條件實質上是必須強調指出：相位穩(wěn)定條件和頻率穩(wěn)定條件實質上是一回事。因為振蕩的角頻率就是相位的變化率一回事。因為振蕩的角頻率就是相位的變化率，所以當振蕩，所以當振蕩器的相位變化時，頻率也必然發(fā)生變化。器的相位變化時，頻率也必然發(fā)生變化。)dtd(如果由于某種原因，相位平衡遭到破壞，產生了一個很如果由于某種原因，相位平衡遭到破壞，產生了一個很小的相位增量小的相位增量+，這就意味著反饋電壓超前于原有輸入電，這就意味著反饋電壓超前于原有輸入電壓一個相角壓一個相角,相位超前就意味著周期縮短相位超前就意味著周期縮短,頻率不斷地提高。頻率

17、不斷地提高。反之，如果反之，如果為負，即滯后于原輸入電壓為負，即滯后于原輸入電壓,同理將導致頻率的同理將導致頻率的不斷降低。不斷降低。從以上分析可知，外因引起的相位變化與頻率的關系是：從以上分析可知，外因引起的相位變化與頻率的關系是：相位超前導致頻率升高，相位滯后導致頻率降低，頻率隨相相位超前導致頻率升高，相位滯后導致頻率降低，頻率隨相位的變化關系可表示為位的變化關系可表示為 0 0 相位穩(wěn)定條件應為相位穩(wěn)定條件應為0)(FZY或或為了保持振蕩器相位平衡點穩(wěn)定，振蕩器本身應該具有為了保持振蕩器相位平衡點穩(wěn)定，振蕩器本身應該具有恢復相位平衡的能力。換句話說，就是在振蕩頻率發(fā)生變化恢復相位平衡的能

18、力。換句話說，就是在振蕩頻率發(fā)生變化的同時，振蕩電路中能夠產生一個新的相位變化，以抵消由的同時，振蕩電路中能夠產生一個新的相位變化，以抵消由外因引起的外因引起的變化，因而這二者的符號應該相反，亦即相位變化，因而這二者的符號應該相反，亦即相位穩(wěn)定條件應為穩(wěn)定條件應為寫成偏微分形式，即寫成偏微分形式，即00 0由于由于 y y和和 F F對于頻率變化的敏感性一般遠小于對于頻率變化的敏感性一般遠小于 Z Z對頻率變化的敏對頻率變化的敏感性，即感性，即 ZYZFZ 因此，1振幅起振條件振幅起振條件相位起振條件相位起振條件振蕩器的平衡條件振蕩器的平衡條件:FA)(), 1, 1(2)(1相相位位平平衡衡

19、振振幅幅平平衡衡nnAFFA=11|1FZypfe)3,2,1,0(2FzYnn振幅平衡條件振幅平衡條件相位平衡條件相位平衡條件用電路參數表示振蕩器的平衡條件：用電路參數表示振蕩器的平衡條件：管子是自動穩(wěn)幅機構管子是自動穩(wěn)幅機構振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件:omQomomVVVA0振幅平衡的穩(wěn)定條件振幅平衡的穩(wěn)定條件:相位穩(wěn)定條件相位穩(wěn)定條件: :0 0Z并聯諧振回路具有相位穩(wěn)定功能并聯諧振回路具有相位穩(wěn)定功能 LC振蕩器按其反饋網絡的不同，可分為振蕩器按其反饋網絡的不同，可分為互感耦合振蕩互感耦合振蕩器、電感反饋式振蕩器器、電感反饋式振蕩器和和電容反饋式振蕩器電容反饋式振

20、蕩器三種類型。三種類型。本部分內容重點介紹不同型式的反饋型本部分內容重點介紹不同型式的反饋型LC振蕩器，以振蕩器，以三點式振蕩器作為重點。三點式振蕩器作為重點?；ジ旭詈险袷幤魇且揽烤€圈之間的互感耦合實現正反互感耦合振蕩器是依靠線圈之間的互感耦合實現正反饋的，耦合線圈同名端的正確位置的放置，選擇合適的耦饋的，耦合線圈同名端的正確位置的放置，選擇合適的耦合量合量M，使之滿足振幅起振條件很重要。，使之滿足振幅起振條件很重要?；ジ旭詈险袷幤饔腥N形式：互感耦合振蕩器有三種形式：調基電路調基電路、調集電路調集電路和和調發(fā)電路調發(fā)電路，這是根據振蕩回路是在集電極電路、基極電路，這是根據振蕩回路是在集電極電

21、路、基極電路和發(fā)射極電路來區(qū)分的。和發(fā)射極電路來區(qū)分的。5.3.1互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器5.3反饋型反饋型LC振蕩器線路振蕩器線路 由于基極和發(fā)射極由于基極和發(fā)射極之間的輸入阻抗比較低，之間的輸入阻抗比較低，為了避免過多地影響回為了避免過多地影響回路的路的Q值，故在調基和值，故在調基和調發(fā)這兩個電路中，晶調發(fā)這兩個電路中，晶體管與振蕩回路作部分體管與振蕩回路作部分耦合。耦合。 調基電路振蕩頻率調基電路振蕩頻率在較寬的范圍改變時，在較寬的范圍改變時，振幅比較平衡。振幅比較平衡。 VCC Rb1 Rb2 Cb Ce M C L1 L2 Re L (a) 調基電路調基電路調基電路調基電路調集電

22、路在高頻輸出方調集電路在高頻輸出方面比其它兩種電路穩(wěn)定，面比其它兩種電路穩(wěn)定，而且幅度較大，諧波成而且幅度較大，諧波成分較小。分較小。v1Rb1Rb2ReCbCeVCCCM（b）調集電路）調集電路LL1 由于基極和發(fā)射極由于基極和發(fā)射極之間的輸入阻抗比較低，之間的輸入阻抗比較低，為了避免過多地影響回為了避免過多地影響回路的路的Q值，故在調基和值，故在調基和調發(fā)這兩個電路中，晶調發(fā)這兩個電路中，晶體管與振蕩回路作部分體管與振蕩回路作部分耦合。耦合。VCCRb1Rb2RoCbCeMCL2L1（c）調發(fā)電路）調發(fā)電路 互感耦合振蕩器在調整反饋互感耦合振蕩器在調整反饋(改變改變M)時，基本上不影時，基

23、本上不影響振蕩頻率。但由于分布電容的存在，在頻率較高時，難響振蕩頻率。但由于分布電容的存在，在頻率較高時，難于做出穩(wěn)定性高的變壓器。因此，它們的工作頻率不宜過于做出穩(wěn)定性高的變壓器。因此，它們的工作頻率不宜過高，一般應用于中、短波波段。高，一般應用于中、短波波段。根據根據h參數等效電路分析可知互感耦合振蕩器的振蕩頻率參數等效電路分析可知互感耦合振蕩器的振蕩頻率LCrhhLCfio1211121起振條件：起振條件：MhLChbi hf其中其中 為為L中的損耗電阻，中的損耗電阻， h=h0hi hf hr顯然，顯然，M與與hf越大，越容易起振。越大，越容易起振。 三端式三端式LC振蕩電路是經常被采

24、用的，其工作頻率約在振蕩電路是經常被采用的，其工作頻率約在幾幾MHz到幾百到幾百MHz的范圍，頻率穩(wěn)定度也比變壓器耦合振的范圍，頻率穩(wěn)定度也比變壓器耦合振蕩電路高一些，約為蕩電路高一些，約為103104量級，采取一些穩(wěn)頻措施后，量級，采取一些穩(wěn)頻措施后，還可以再提高一點。還可以再提高一點。三端式三端式LC振蕩器有多種形式，主要有：振蕩器有多種形式，主要有：電感三端式，又稱電感三端式，又稱哈特萊振蕩器哈特萊振蕩器(Hartley)；電容三端式，又稱電容三端式，又稱考畢茲振蕩器考畢茲振蕩器(Coplitts)；串聯型改進電容三端式，又稱串聯型改進電容三端式，又稱克拉潑振蕩器克拉潑振蕩器(Clapp

25、)；并聯型改進電容三端式，又稱并聯型改進電容三端式，又稱西勒振蕩器西勒振蕩器(Selier)。LC三端式振蕩器組成法則三端式振蕩器組成法則(相位平衡條件的判斷準則相位平衡條件的判斷準則)5.3.2三端式三端式LC振蕩器振蕩器v1Rb 1Rb 2Cb VC CCLL1L2CeRe (a) (a) 共發(fā)電感反饋三端式振蕩器電路共發(fā)電感反饋三端式振蕩器電路v1CN1N2L1L2+vivf(b) 等效電路等效電路由由h h參數等效電路可以推導，電感反饋三端電路的起振條件參數等效電路可以推導，電感反饋三端電路的起振條件MLMLRhRFh21piepiepfeieRhh hfe 電感反饋三端電路的振蕩頻率

26、為電感反饋三端電路的振蕩頻率為LC121)MLL(hh)M2LL(C121f221ieoe210電感反饋三端式振蕩器電感反饋三端式振蕩器(哈特萊電路哈特萊電路)MLMLF12iepfehRhApoeoeR1hhL=L1+L2+2M F F值過小，值過小，A A0 0F F1 1不易滿足；不易滿足； F F值過大，值過大，L L2 2+M+M 由圖由圖可知，可知，F F，L L2 2+M+M 接入系數接入系數P Pbebe= = 管子輸入阻抗管子輸入阻抗Z Zi i折合到折合到cbcb的阻抗的阻抗 cb cb回路的回路的Q Q值減小值減小R R p p ，M2LLML2122beiiPZZCZi

27、L1L2ecZibF F不能取得太小，也不能取得太大，否則振蕩條件均難以滿足。不能取得太小，也不能取得太大，否則振蕩條件均難以滿足。 即要求的即要求的h hfefe加大，難于起振，同時影響了振蕩波形產生失真。加大，難于起振，同時影響了振蕩波形產生失真。MLMLF12哈特萊電路的優(yōu)點：哈特萊電路的優(yōu)點： 1、L1、L2之間有互感，反饋較強，容易起振；之間有互感，反饋較強，容易起振；電路的缺點：電路的缺點：1、振蕩波形不好，因為反饋電壓是在電感上獲得，振蕩波形不好，因為反饋電壓是在電感上獲得， 而電感對高次諧波呈高阻抗，因此對高次諧波的而電感對高次諧波呈高阻抗，因此對高次諧波的 反饋較強，使波形失

28、真大；反饋較強，使波形失真大；2、電感反饋三端電路的振蕩頻率不能做得太高，這電感反饋三端電路的振蕩頻率不能做得太高，這 是因為頻率太高，是因為頻率太高，L L太小且分布參數的影響太大。太小且分布參數的影響太大。2、振蕩頻率調節(jié)方便，只要調整電容、振蕩頻率調節(jié)方便，只要調整電容C的大小即可。的大小即可。3、而且、而且C的改變基本上不影響電路的反饋系數。的改變基本上不影響電路的反饋系數。電容反饋三端振蕩器電容反饋三端振蕩器(考畢茲電路考畢茲電路)v1CbReCe VCCLRsCcC1C2v1C1C2+Lvivf電容三端式振蕩電路電容三端式振蕩電路（a）（b）可推導電容反饋三端電路的起振條件可推導電

29、容反饋三端電路的起振條件12pieCCRhpfeieRhh hfe 電容反饋三端電路的振蕩頻率電容反饋三端電路的振蕩頻率21CCF iepfehRhALC121CChhCLCCC21f21ieoe21210 2121CCCCC考畢茲電路的優(yōu)點：考畢茲電路的優(yōu)點：1）電容反饋三端電路的優(yōu)點是振蕩波形好。）電容反饋三端電路的優(yōu)點是振蕩波形好。2）電路的頻率穩(wěn)定度較高，適當加大回路的電容量，就可）電路的頻率穩(wěn)定度較高，適當加大回路的電容量，就可 以減小不穩(wěn)定因素對振蕩頻率的影響。以減小不穩(wěn)定因素對振蕩頻率的影響。3）電容三端電路的工作頻率可以做得較高，可直接利用振）電容三端電路的工作頻率可以做得較高

30、，可直接利用振 蕩管的輸出、輸入電容作為回路的振蕩電容。它的工作蕩管的輸出、輸入電容作為回路的振蕩電容。它的工作 頻率可做到幾十頻率可做到幾十MHz到幾百到幾百MHz的甚高頻波段范圍。的甚高頻波段范圍。電路的缺點：電路的缺點： 調調C1或或C2來改變振蕩頻率時，反饋系數也將改變。但來改變振蕩頻率時，反饋系數也將改變。但只要在只要在L兩端并上一個可變電容器，并令兩端并上一個可變電容器，并令C1與與C2為固定電為固定電容，則在調整頻率時，基本上不會影響反饋系數。容，則在調整頻率時，基本上不會影響反饋系數。串聯型改進電容三端式振蕩器串聯型改進電容三端式振蕩器( (克拉潑電路克拉潑電路) ) Cb R

31、e VCC Rs C3 C1 C2 L Rb2 Rb1 A B RL C1 L A B Cce Cbe C2 Re b Ccb c e Reo C3 （a a）克拉潑電路的實用電路）克拉潑電路的實用電路（b b）高）高頻頻等效電路等效電路因為因為C C3 3遠遠小于遠遠小于C C1 1和和C C2 2，所以三電容串聯后的等效電容，所以三電容串聯后的等效電容323133313221321CCCCC1CCCCCCCCCCC30LC1LC1振蕩角頻率振蕩角頻率故克拉潑電路的振蕩頻率幾乎與故克拉潑電路的振蕩頻率幾乎與C C1 1、C C2 2無關。無關。21CCF 和電容三端式電路中Cce與諧振回路的

32、接入系數Pce=C2/(C1+C2)比較，由于C3C1，C3C2，所以PcePce，同理 Pbe0, 所以所以F=x xbebe/x xcece0 , x xebeb與與x xcece性質相同性質相同 簡言之就是簡言之就是“ce，be同抗件，同抗件，cb反抗件反抗件” 以此準則可迅速判斷振蕩電路組成是否合理，以此準則可迅速判斷振蕩電路組成是否合理，能否起振。也可用于分析復雜電路與寄生振蕩能否起振。也可用于分析復雜電路與寄生振蕩現象?，F象。 x xebeb、x xcece電抗性質相同，電抗性質相同，x xcbcb與與x xebeb、x xecec電抗性質相反。電抗性質相反。Xb e+bXceXc

33、bvivf+voce許多變形的三端式許多變形的三端式LCLC振蕩電路，振蕩電路，x xcece和和x xbebe、x xcbcb往往不都往往不都是單一的電抗元件，而是可以由不同符號的電抗元件組是單一的電抗元件，而是可以由不同符號的電抗元件組成。但是，成。但是，多個不同符號的電抗元件構成的復雜電路，多個不同符號的電抗元件構成的復雜電路，在頻率一定時，可以等效為一個電感或電容。在頻率一定時，可以等效為一個電感或電容。根據等效根據等效電抗是否具備上述三端式電抗是否具備上述三端式LCLC振蕩器電路相位平衡判斷準振蕩器電路相位平衡判斷準則的條件，便可判明該電路是否起振。則的條件，便可判明該電路是否起振。

34、由此得出三端電路組成法則為：由此得出三端電路組成法則為：例例5-1 5-1 振蕩電路如圖振蕩電路如圖( (a)a)所示，試畫出交流等效電路，并判斷電所示，試畫出交流等效電路，并判斷電路在什么條件下起振，屬于什么形式的振蕩電路？路在什么條件下起振，屬于什么形式的振蕩電路？L3C3C1C2Rb1Rb2CcCcRcReCeL1CVCCebc C2C3eL3C1L1bc2) 2) 根據交流等效電路可知，因為根據交流等效電路可知，因為x xebeb為容性電抗，為了滿足為容性電抗，為了滿足三端電路相位平衡判斷準則，三端電路相位平衡判斷準則，x xcece也必須呈容性。同理，也必須呈容性。同理，x xcbc

35、b應該應該呈感性。呈感性。( (b)b)( (a)a)解解 1) 1) 根據畫交流等效電路原則，將所有偏置視為開路，將耦根據畫交流等效電路原則，將所有偏置視為開路，將耦合電容、交流旁路電容視為短路，則該電路的交流等效電路如圖合電容、交流旁路電容視為短路，則該電路的交流等效電路如圖( (b)b)所示。所示。 根據并聯諧振回路的相頻特性，當振蕩頻率根據并聯諧振回路的相頻特性，當振蕩頻率f f0 0f f1 1( (回路回路L L1 1C C1 1的固有頻率的固有頻率) )時，時，L L1 1C C1 1呈容性。根據呈容性。根據x xbebe+ x+ xcece+ x+ xbcbc=0=0，L L3

36、 3C C3 3回路應呈感性，振蕩電路才能正常工作。由圖可知，回路應呈感性，振蕩電路才能正常工作。由圖可知，f f0 0f f3 3時可以振蕩，等效為電容三端振蕩電路。其條件可寫時可以振蕩，等效為電容三端振蕩電路。其條件可寫為為11CL2133CL21Zffo感性容性即即L L1 1C C1 1L L3 3C C3 3并聯諧振回路的相頻特性并聯諧振回路的相頻特性C1L1C3L3C2L2ebc例例5-2 5-2 有一振蕩器的交流等效電路如圖所示。已知回路參數有一振蕩器的交流等效電路如圖所示。已知回路參數L L1 1C C1 1L L2 2C C2 2L L3 3C C3 3，試問該電路能否起振，

37、等效為哪種類型的振蕩試問該電路能否起振，等效為哪種類型的振蕩電路？其振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率之間有何關系？電路？其振蕩頻率與各回路的固有諧振頻率之間有何關系？ 解解 ： 該電路要振蕩必須滿足相位平衡判該電路要振蕩必須滿足相位平衡判 斷準則。先假定斷準則。先假定x xcece、x xbebe均為電感，則均為電感，則x xcbcb應為應為電容。電容。根據已知條件根據已知條件L L1 1C C1 1L L2 2C C2 2L L3 3C C3 3，則有則有f f1 1f f2 2f f3 3，若要若要x xcece、x xbebe為電感，則應為電感，則應該該f f0 0f f1 1，f f0

38、0f f2 2，同時同時f f0 0f f3 3，由已知條件由已知條件看出看出f f0 0不可能同時大于不可能同時大于f f3 3小于小于f f2 2，故不成立。故不成立。若若x xcece、x xbebe同為電容，則同為電容，則f f0 0f f2 2f f1 1，同時應同時應該該f f0 0f f3 3，有已知條件知振蕩頻率可滿足該條有已知條件知振蕩頻率可滿足該條件，即件，即f f1 1f f2 2f f0 0f f3 3，所以，該電路應為電所以，該電路應為電容三端振蕩器。容三端振蕩器。頻率穩(wěn)定，就是在各種外界條件發(fā)生變化的情況下，要頻率穩(wěn)定，就是在各種外界條件發(fā)生變化的情況下，要求振蕩器

39、的實際工作頻率與標稱頻率間的偏差及偏差的變化求振蕩器的實際工作頻率與標稱頻率間的偏差及偏差的變化最小。最小。絕對準確度絕對準確度0fff相對準確度相對準確度000fffff5.4振蕩器的頻率穩(wěn)定問題振蕩器的頻率穩(wěn)定問題 振蕩器的實際工作頻率振蕩器的實際工作頻率f f與標稱頻率與標稱頻率f f0 0之間的偏差，稱為之間的偏差，稱為振蕩頻率的準確度。它通常分為絕對頻率準確度與相對頻率準振蕩頻率的準確度。它通常分為絕對頻率準確度與相對頻率準確度兩種，其表達式為確度兩種，其表達式為頻率準確度頻率準確度:5.4.1頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度的定義的定義 指在一定時間間隔內，由于各種因素變化，引起的振蕩頻率相對

40、指在一定時間間隔內，由于各種因素變化，引起的振蕩頻率相對于標稱頻率變化的程度，如于標稱頻率變化的程度，如 t t時間內測得頻率的最大變化為時間內測得頻率的最大變化為 f fmaxmax，則頻率穩(wěn)定度則頻率穩(wěn)定度 定義為定義為: : tt0maxff長期頻率穩(wěn)定度：長期頻率穩(wěn)定度：一般指一天以上乃至幾個月的相對頻率變化的最大值。一般指一天以上乃至幾個月的相對頻率變化的最大值。 短期頻率穩(wěn)定度：一般指一天以內頻率的相對變化最大值。一般指一天以內頻率的相對變化最大值。 瞬間頻率穩(wěn)定度：瞬間頻率穩(wěn)定度：指秒或毫秒內隨機頻率變化，即頻率的瞬間無規(guī)則變化，指秒或毫秒內隨機頻率變化，即頻率的瞬間無規(guī)則變化，

41、通常稱為振蕩器的相對抖動或相位噪聲。通常稱為振蕩器的相對抖動或相位噪聲。振蕩器的頻率穩(wěn)定度振蕩器的頻率穩(wěn)定度 指在一定時間間隔內指在一定時間間隔內,頻率準確度變化的最大值頻率準確度變化的最大值.短期頻率穩(wěn)定度主要與溫度變化、電源電壓變化和電路參短期頻率穩(wěn)定度主要與溫度變化、電源電壓變化和電路參數不穩(wěn)定性等因素有關。數不穩(wěn)定性等因素有關。長期頻率穩(wěn)定度主要取決于有源器件和電路元件及石英晶長期頻率穩(wěn)定度主要取決于有源器件和電路元件及石英晶體和老化特性，與頻率的瞬間變化無關。體和老化特性，與頻率的瞬間變化無關。瞬間頻率穩(wěn)定度主要是由于頻率源內部噪聲而引起的頻率瞬間頻率穩(wěn)定度主要是由于頻率源內部噪聲而

42、引起的頻率起伏，它與外界條件和長期頻率穩(wěn)定度無關。起伏，它與外界條件和長期頻率穩(wěn)定度無關。振蕩器的頻率穩(wěn)定度振蕩器的頻率穩(wěn)定度1. 1. 振蕩回路參數對頻率的影響振蕩回路參數對頻率的影響因為振蕩頻率因為振蕩頻率LC10其相對頻率變化量為其相對頻率變化量為)CCLL(21002. 2. 回路品質因素回路品質因素Q Q值對頻率的影響值對頻率的影響如右圖，如右圖，Q Q值越高，則相同的相角變值越高，則相同的相角變化引起頻率偏移越小?；痤l率偏移越小。ZYFoo2YFYFYFo2o2ZYFQ2Q1Q1Q21o1o15.4.2影響頻率穩(wěn)定度的因素影響頻率穩(wěn)定度的因素3. 有源器件的參數對頻率的影響有源

43、器件的參數對頻率的影響 振蕩管為有源器件，若它的工作狀態(tài)振蕩管為有源器件，若它的工作狀態(tài)( (電源電壓電源電壓或周圍溫度等或周圍溫度等) )有所改變，則由式有所改變，則由式 如果晶體管參數如果晶體管參數 h h與與h hi i將發(fā)生變化，即引起振蕩頻率的改變。將發(fā)生變化，即引起振蕩頻率的改變。LC1211hhLC121fio另外，另外， 當外界因素當外界因素( (如電源電壓、溫度、濕度等如電源電壓、溫度、濕度等) )變化時，變化時，這些參數隨之而來的變化就會造成振蕩器頻率的變化。這些參數隨之而來的變化就會造成振蕩器頻率的變化。LC121CChhCLCCC21f21ieoe21210LC121)

44、MLL(hh)M2LL(C121f221ieoe2101. 1. 減小外因變化，根除減小外因變化，根除“病因病因”1)1) 減小溫度的變化，可將振蕩器放在恒溫槽內；另使振減小溫度的變化，可將振蕩器放在恒溫槽內；另使振 蕩器遠離熱源，如采用正、負溫度系數不同的蕩器遠離熱源，如采用正、負溫度系數不同的L L、C C，抵消，抵消 L L、 C C。2)2) 減小電源的變化，采用二次穩(wěn)壓電源供電；或者振蕩器采減小電源的變化，采用二次穩(wěn)壓電源供電；或者振蕩器采取單獨供電。取單獨供電。3) 3) 減小濕度和大氣壓力的影響，通常將振蕩器密封起來。減小濕度和大氣壓力的影響，通常將振蕩器密封起來。4) 4) 減

45、小磁場感應對頻率的影響，對振蕩器進行屏蔽。減小磁場感應對頻率的影響，對振蕩器進行屏蔽。5.4.3振蕩器穩(wěn)定頻率的方法振蕩器穩(wěn)定頻率的方法5) 5) 消除機械振動的影響消除機械振動的影響 通?？杉酉鹌|圈作減振器。通?？杉酉鹌|圈作減振器。6)6) 減小負載的影響減小負載的影響: : 在振蕩器和下級電路之間加緩沖器，提高回路在振蕩器和下級電路之間加緩沖器，提高回路Q Q值；值； 本級采用低阻抗輸出本級采用低阻抗輸出; ; 本級輸出與下一級采取松耦合；本級輸出與下一級采取松耦合； 采取克拉潑或西勒電路，減弱晶體管與振蕩回路之采取克拉潑或西勒電路，減弱晶體管與振蕩回路之 間耦合，使折算到回路內的有源

46、器件參數減小，提高回間耦合，使折算到回路內的有源器件參數減小，提高回路標準性，提高頻率穩(wěn)定度。路標準性，提高頻率穩(wěn)定度。 2. 2. 提高回路的標準性提高回路的標準性 所謂回路的標準性即指振蕩回路在外界因素變化時保持所謂回路的標準性即指振蕩回路在外界因素變化時保持其固有諧振頻率不變的能力。其固有諧振頻率不變的能力。 要提高回路標準性即要減小要提高回路標準性即要減小 L L和和 C C，因此可采取優(yōu)質材，因此可采取優(yōu)質材料的電感和電容。料的電感和電容。 3. 3. 減小相角減小相角 YFYF及其變化量及其變化量YFYF 為使振蕩器的頻率穩(wěn)定度高，則為使振蕩器的頻率穩(wěn)定度高，則要求要求 YFYF的

47、數值小，且變化量小。的數值小，且變化量小。 可使振蕩器的工作頻率比振蕩管的特性頻可使振蕩器的工作頻率比振蕩管的特性頻率低很多，即率低很多，即fff Cq，所以，Pcb很小，約為104。電路中的不穩(wěn)定參數對振蕩回路影響很小，提高了回路的標準性。L0qqcbabcbCCCCCCP2121LCCCCCqL0qL0qabCCCC)CC(CC ，CCb= Co+CL(2) (2) 振蕩頻率幾乎由石英晶振的振蕩頻率幾乎由石英晶振的參數決定，而石英晶振本身的參參數決定，而石英晶振本身的參數具有高度的穩(wěn)定性。數具有高度的穩(wěn)定性。CoLqC1C2rqbceCqaLqrqCqaCoCLcb其中其中CL是和晶振兩端

48、并聯的外電路各電容的等效值，即根據是和晶振兩端并聯的外電路各電容的等效值，即根據產品要求的負載電容。產品要求的負載電容。 L0qqL0qL0qq0CCC1fCCC)CC(CL21f振蕩頻率：振蕩頻率：(4) (4) 由于晶振的由于晶振的Q Q值和特性阻抗值和特性阻抗 都很高，所以晶振的諧振都很高，所以晶振的諧振 電阻也很高，一般可達電阻也很高，一般可達10101010 以上。這樣即使外電路接以上。這樣即使外電路接 入系數很小，此諧振電阻等效到晶體管輸出端的阻抗入系數很小，此諧振電阻等效到晶體管輸出端的阻抗 仍很大，使晶體管的電壓增益能滿足振幅起振條件的要求。仍很大，使晶體管的電壓增益能滿足振幅

49、起振條件的要求。 Xef0CL的電抗曲線fpfqfN(3) (3) 由于振蕩頻率由于振蕩頻率f f0 0一般調諧在標稱一般調諧在標稱頻率頻率f fN N上，位于晶振的感性區(qū)間，電上，位于晶振的感性區(qū)間，電抗曲線陡峭，穩(wěn)頻性能極好?？骨€陡峭，穩(wěn)頻性能極好。2. 2. 密勒密勒(Miller)(Miller)振蕩電路振蕩電路300p61122H0.022.2kVDDCgd10M1MHz 密勒振蕩電路密勒振蕩電路右圖是場效應管密勒振蕩電路。右圖是場效應管密勒振蕩電路。石英晶體作為電感元件連接在柵極石英晶體作為電感元件連接在柵極和源極之間。和源極之間。LCLC并聯回路在振蕩頻并聯回路在振蕩頻率點等效

50、為電感，作為另一電感元率點等效為電感，作為另一電感元件連接在漏極和源極之間，極間電件連接在漏極和源極之間，極間電容容C Cgdgd作為構成電感三點式電路中的作為構成電感三點式電路中的電容元件。由于電容元件。由于C Cgdgd又稱為密勒電容，又稱為密勒電容，故此電路有密勒振蕩電路之稱。故此電路有密勒振蕩電路之稱。 密勒振蕩電路通常不采用晶體管，原因是正向偏置時密勒振蕩電路通常不采用晶體管，原因是正向偏置時晶體管發(fā)射結電阻太小，雖然晶振與發(fā)射結的耦合很弱，晶體管發(fā)射結電阻太小，雖然晶振與發(fā)射結的耦合很弱，但也會在一定程度上降低回路的標準性和頻率的穩(wěn)定性，但也會在一定程度上降低回路的標準性和頻率的穩(wěn)

51、定性，所以采用輸入阻抗高的場效應管。所以采用輸入阻抗高的場效應管。 3. 3. 泛音晶體振泛音晶體振蕩蕩電路電路C2C1C3LXf(MHz)01234567 并聯型泛音晶體振蕩電路，假設泛音晶并聯型泛音晶體振蕩電路，假設泛音晶振為五次泛音，標稱頻率為振為五次泛音，標稱頻率為5MHz，基頻，基頻為為1MHz，則，則LC1回路必須調諧在三次和回路必須調諧在三次和五次泛音頻率之間。五次泛音頻率之間。 在在5MHz頻率上，頻率上，LC1回路呈容性，振蕩回路呈容性，振蕩電路滿足組成法則，而對于基頻和三次泛電路滿足組成法則，而對于基頻和三次泛音頻率來說，音頻率來說，LC1回路呈感性，電路不符回路呈感性，電

52、路不符合組成法則，不能起振。而在七次及其以合組成法則，不能起振。而在七次及其以上泛音頻率，上泛音頻率，LC1回路雖呈現容性，但等回路雖呈現容性，但等效容抗減小，從而使電路的電壓放大倍數效容抗減小，從而使電路的電壓放大倍數減小，環(huán)路增益小于減小，環(huán)路增益小于1，不滿足振幅起振，不滿足振幅起振條件。條件。LC1回路的電抗特性如回路的電抗特性如(b)圖所示。圖所示。 (b) LC1回路的電抗特性回路的電抗特性 (a) 并聯型泛音晶體振蕩電路并聯型泛音晶體振蕩電路 4.4.串聯型晶體振蕩器串聯型晶體振蕩器ReC1C2C3L串聯型晶體振蕩電路串聯型晶體振蕩電路 串聯型晶體振蕩器串聯型晶體振蕩器是將石英晶

53、振用于正反是將石英晶振用于正反饋支路中，利用其串聯饋支路中，利用其串聯諧振時等效為短路元件，諧振時等效為短路元件，電路反饋作用最強，滿足振電路反饋作用最強，滿足振幅起振條件，使振蕩器在晶幅起振條件，使振蕩器在晶振串聯諧振頻率振串聯諧振頻率f fq q上起振。上起振。 這種振蕩器與三點式振蕩器基本類似，只不過在正反這種振蕩器與三點式振蕩器基本類似，只不過在正反饋支路上增加了一個晶振。饋支路上增加了一個晶振。 Cb Re VCC R C1 C2 L C3 1600p 680 C 20k 2.2k Rb1 Rb2 Cp 300p 3.8h 解解 先畫出先畫出V V1 1管高頻交流等效電路，如圖管高頻

54、交流等效電路，如圖 ( (b)b)所示，所示，0.010.01 F F電容較大，作電容較大，作為高頻旁路電路，為高頻旁路電路，V V2 2管是射隨器。管是射隨器。 由高頻交流等效電路可以看到，由高頻交流等效電路可以看到，V V1 1管的管的c c、e e極之間有一個極之間有一個LCLC回路，其諧振頻回路，其諧振頻率為率為所以在晶振工作頻率所以在晶振工作頻率5 5MHzMHz處，此處，此LCLC回路等效為一個電容?？梢?，這是一個皮爾回路等效為一個電容。可見，這是一個皮爾斯振蕩電路，晶振等效為電感，容量為斯振蕩電路，晶振等效為電感，容量為3-103-10pFpF的可變電容起微調作用，使振蕩器的可變

55、電容起微調作用，使振蕩器工作在晶振的標稱頻率工作在晶振的標稱頻率5 5MHzMHz上。上。MHz0 . 410330107 . 421f1260 C VCC 20k b c e 5.6k 20p 10/3p 330p 0.01 5MHz 200p v 1 4.7 2.7k 1.5k v 2 20p10/3p200pecbv1330p4.7H例例5-3 5-3 圖圖( (a)a)是一個數字頻率計晶振電路，試分析其工作情況。是一個數字頻率計晶振電路，試分析其工作情況。( (b)b)( (a)a) 1) 1) 畫出振蕩器的高頻等效電路，并指出電路的振蕩形式；畫出振蕩器的高頻等效電路，并指出電路的振蕩

56、形式； 2) 2) 若把晶體換為若把晶體換為1MHz1MHz，該電路能否起振，為什么？，該電路能否起振，為什么？ 3) 3) 求振蕩器的振蕩頻率；求振蕩器的振蕩頻率； 4) 4) 指出該電路采用的穩(wěn)頻措施。指出該電路采用的穩(wěn)頻措施。例例5-4已知石英晶體振蕩電路如圖所示，試求：已知石英晶體振蕩電路如圖所示，試求： VCC 10k b 2k 20-5pF 20pF 330F 7MHz 4.7 1k 330pF 200pF 100pF 10pF 10F 2.7k 6.8pF 0.01F 穩(wěn)壓 0.01 7MHz 10pF 4.7 330pF 200pF 20-5pF 3）因為石英晶體的標稱頻率為）

57、因為石英晶體的標稱頻率為7MHz所以該振蕩器的工作所以該振蕩器的工作頻率即為頻率即為7MHz。4）該電路采用的穩(wěn)頻措施有：）該電路采用的穩(wěn)頻措施有：(a) 采用晶體振蕩的克拉波電路；采用晶體振蕩的克拉波電路；(b) 振蕩與射級跟隨器是松耦合；振蕩與射級跟隨器是松耦合；(c) 用射級跟隨器進行隔離；用射級跟隨器進行隔離；(d) 電源進行穩(wěn)壓，以保晶體管參數的穩(wěn)定性電源進行穩(wěn)壓，以保晶體管參數的穩(wěn)定性 要想電路起振，要想電路起振，ce間必須呈現容性，間必須呈現容性，4.7 H和和330pF并聯回路的并聯回路的諧振頻率為，諧振頻率為，MHzLCf41004.4104.3928.6110330107.

58、421216912604MHz=f01MHz，回路對于，回路對于1MHz呈現感性，不滿足三點法呈現感性，不滿足三點法則，所以把晶體換為則，所以把晶體換為1MHz，該電路不能起振。，該電路不能起振。6.6.1壓控振蕩器壓控振蕩器(VCO)6.6.2集成電路振蕩器集成電路振蕩器5.6其它形式的振蕩器其它形式的振蕩器 壓控振蕩器是以某一電壓來控制振蕩頻率或相位大小的一壓控振蕩器是以某一電壓來控制振蕩頻率或相位大小的一種振蕩器，常以符號種振蕩器，常以符號VCO(Voltage Controlled OscVCO(Voltage Controlled Osci illator)llator)代之。代之。

59、 在電子設備中，壓控振蕩器的應用極為廣泛，如彩色電視接在電子設備中，壓控振蕩器的應用極為廣泛，如彩色電視接收機高頻頭中的本機振蕩電路、各種自動頻率控制收機高頻頭中的本機振蕩電路、各種自動頻率控制( (AFC)AFC)系統系統中的振蕩電路、鎖相環(huán)路中的振蕩電路、鎖相環(huán)路( (PLL)PLL)中所用的振蕩電路等均為壓控中所用的振蕩電路等均為壓控振蕩器。振蕩器輸出的波形有正弦型的，也有方波型的。振蕩器。振蕩器輸出的波形有正弦型的，也有方波型的。 5.6.1壓控振蕩器壓控振蕩器(VCO)1. 1. 變容二極管壓控振蕩器的基本工作原理變容二極管壓控振蕩器的基本工作原理 在振蕩器的振蕩回路上并接或串接某一

60、受電壓控制的電抗元在振蕩器的振蕩回路上并接或串接某一受電壓控制的電抗元件后，即可對振蕩頻率實行控制。受控電抗元件常用變容二極件后，即可對振蕩頻率實行控制。受控電抗元件常用變容二極管取代。管取代。C1C2LC3C4CjC1C2LC3C4Cj(隔直)變容二極管的電容量變容二極管的電容量C Cj j取決于外加控制電壓的大小，控制電壓的取決于外加控制電壓的大小，控制電壓的變化會使變容管的變化會使變容管的C Cj j變化，變化，C Cj j的變化會導致振蕩頻率的改變。的變化會導致振蕩頻率的改變。 對于圖中，若對于圖中，若C C1 1、C C2 2值較大，值較大，C C4 4又是隔直電容，容量很大，則振蕩