LC 正弦波振蕩電路

1、LC 正弦波振蕩電路       LC振蕩電路主要用來(lái)產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)，電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電感和電容組成。常見(jiàn)的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式。它們的選頻網(wǎng)絡(luò)采用LC并聯(lián)諧振回路。圖XX_01       LC并聯(lián)回路如圖XX_01所示，其中R表示回路的等效損耗電阻。由圖可知，LC并聯(lián)回路的等效阻抗為（1）    考慮到通常有 ，所以（2）    由式（2）可知，LC并聯(lián)諧振回路具有以下特

2、點(diǎn)：    （1）回路的諧振頻率當(dāng)或 （3）    （2）諧振時(shí)，回路的等效阻抗為純電阻性質(zhì)，并達(dá)到最大值，即（4）    式中， ，稱為回路品質(zhì)因數(shù)，其值一般在幾十至幾百范圍內(nèi)。圖XX_02(a) 阻抗頻率響應(yīng)(b) 相頻響應(yīng)    由式（2）可畫(huà)出回路的阻抗頻率響應(yīng)和相頻響應(yīng)如圖XX_02所示。由圖及式（4）可見(jiàn)，R值越小Q值越大，諧振時(shí)的阻抗值就越大，相角頻率變化的程度越急劇，選頻效果越好。    LC振蕩電路主要用來(lái)產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)，電

3、路中的選頻網(wǎng)絡(luò)由電感和電容組成。常見(jiàn)的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式、電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式。它們的選頻網(wǎng)絡(luò)采用LC并聯(lián)諧振回路。    （3）諧振時(shí)輸入電流與回路電流之間的關(guān)系 由圖XX_01和式（4）有     通常 ，所以 。可見(jiàn)諧振時(shí)，LC并聯(lián)電路的回路電流 或 比輸入電流 大得多，即 的影響可忽略。這個(gè)結(jié)論對(duì)于分析LC正弦波振蕩電路的相位關(guān)系十分有用。 圖XX_01    圖XX_01所示為變壓器反饋式LC振蕩電路。由圖可見(jiàn)，該電路包括放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)等正弦波振蕩電路的基本組成部分

4、，其中LC并聯(lián)電路作為BJT的集電極負(fù)載，起選頻作用。反饋是由變壓器副邊繞組N2為實(shí)現(xiàn)的。下面首先用瞬時(shí)極性法來(lái)分析振蕩回路的相位條件。    如果在反饋線點(diǎn)b處斷開(kāi)，同時(shí)加入輸入信號(hào)vb，其瞬時(shí)極性為（+），在諧振頻率f0下，LC并聯(lián)電路呈電阻性，而電容Cb和Ce通常較大，可視為短路，因此vc和vo反相（即ja為180°），故變壓器的1端為（）極性。圖中變壓器的3端和2端分別接直流電壓源和地，對(duì)于交流信號(hào)而言，它們都相當(dāng)于接地，而繞組N2的4端和繞組N1的1端互為異名端，它們的相位相反，故4端為（+）極性，即為vf為（+），這樣vf與vc反相（jf=1

5、80°），而vf與vb同相，滿足相位平衡條件（ ）。    變壓器反饋式LC正弦波振蕩電路的幅值條件容易滿足，只要變壓器的變比和BJT選擇適當(dāng)，一般都可以滿足幅值條件。而振蕩的穩(wěn)定是利用放大器件的非線性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)振幅大到一定程度時(shí)，雖然BJT集電極的電流波形可能明顯失真，但由于集電極的負(fù)載是LC并聯(lián)諧振回路，具有良好的選頻作用，因此輸出電壓的波形一般失真不大。         LC振蕩電路除變壓器反饋式，還常用電感三點(diǎn)式和電容三點(diǎn)式振蕩電路，現(xiàn)分別討論如下。  &

6、#160; 圖XX_01所示為電感三點(diǎn)式振蕩電路的原理圖。這種電路的LC并聯(lián)諧振電路中的電感有首端、中間抽頭和尾端三個(gè)端點(diǎn)，分別與放大器件的集電極、發(fā)射極（地）和基極相連，反饋信號(hào)取自電感L2上的電壓，因此，習(xí)慣上將圖XX_01所示電路稱為電感三點(diǎn)式LC振蕩電路，或電感反饋式振蕩器。     前面討論LC并聯(lián)諧振回路時(shí)已得出結(jié)論：諧振時(shí)，回路電流遠(yuǎn)比流入或流出LC回路的電流大得多。因此，電感中間抽頭的瞬時(shí)電位一定在首、尾兩端點(diǎn)的瞬時(shí)電位之間，即圖XX_01 電感三點(diǎn)式振蕩電路（1）若電感的中間抽頭交流接地，則首端與尾端的信號(hào)電壓相位相反。（2）若電感的首端或尾端交

7、流接地，則電感其它兩個(gè)端點(diǎn)的信號(hào)電壓相位相同。    現(xiàn)在分析圖XX_01電路的相位條件。設(shè)從反饋線點(diǎn)b處斷開(kāi)，同時(shí)輸入vb為（+）極性的信號(hào)，則共射極電路的輸出信號(hào)應(yīng)為（）極性，而電路中的電感中間抽頭交流接地，因此3端與1端的極性相反，即vf為（+）極性，vf與vb同極性，滿足相位平衡條件。    至于振幅條件，則容易滿足，只要適當(dāng)選擇BJT的b和L2/L1的比值，就可以實(shí)現(xiàn)起振?？紤]到L1、L2間的互感M后，電路的振蕩頻率可近似表示為（1）    電感三點(diǎn)式正弦波振蕩電路不僅容易起振，而且采用可變電容器能在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)振蕩頻率，其工作頻率范圍可以從