高頻電子電路3.1-3.3

1第三章正弦波振蕩器3．1概述3．2反饋振蕩器原理3.3振蕩條件的分析

3.4

LC振蕩電路3.5振蕩器的頻率穩(wěn)定性3.6晶體振蕩器3.7振蕩器中的幾種現(xiàn)象3.8

RC振蕩器返回休息1休息2第三章正弦波振蕩器休息1休息2主要技術(shù)指標(biāo)：

1.振蕩頻率f及頻率范圍:2.頻率穩(wěn)定度:調(diào)頻廣播和電視發(fā)射機(jī)要求:10-5~10-7左右標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源:10-6~10-12

要實(shí)現(xiàn)與火星通訊:10-11

要為金星定位:10-123.振蕩的幅度和穩(wěn)定度:4.頻譜(殘波輻射):討論內(nèi)容:從振蕩原理入手研究振蕩器判據(jù)、尋求振蕩條件的分析方法，討論各種振蕩電路，基本線索是振蕩器的頻率穩(wěn)定度。用途：凡是從輸出信號(hào)中取出一部分反饋到輸入端作為輸入信號(hào)，無(wú)需外部提供激勵(lì)信號(hào),能產(chǎn)生等幅正弦波輸出稱為正反饋振蕩器電子設(shè)備高頻加熱設(shè)備醫(yī)療儀器發(fā)射機(jī)(載波頻率fC）接收機(jī)（本地振蕩頻率fL）儀器儀表振蕩源數(shù)字系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)反饋振蕩器的含義與用途3.2反饋振蕩器原理3．2反饋振蕩器原理休息1休息2放大器

A（s）反饋網(wǎng)絡(luò)

F（s）Σ二正弦波反饋振蕩器的電路組成電源有源器件選頻網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)休息1休息23.3振蕩條件的分析晶體管反饋網(wǎng)絡(luò)

LC選頻網(wǎng)絡(luò)休息1休息2uiic1uc1uf三振蕩電路分析實(shí)例VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)+ui-ic-uo++uf-ib休息1休息2uiuoA1/F可見(jiàn)起振初期是一個(gè)增幅的振蕩過(guò)程

仿真2當(dāng)環(huán)路增益下降到1時(shí)，振幅的增長(zhǎng)過(guò)程將停止，振蕩器達(dá)到平衡狀態(tài)，即進(jìn)入等幅振蕩狀態(tài)。

二振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件返回休息1休息2在平衡點(diǎn)Ui=UiA附近，當(dāng)不穩(wěn)定因素使ui的振幅Ui增大時(shí)，環(huán)路增益減小，使反饋電壓振幅Uf減小，從而阻止Ui增大；反之，當(dāng)不穩(wěn)定因素使ui的振幅Ui減小時(shí)，環(huán)路增益增大，使反饋電壓振幅Uf增大，從而阻止Ui減小。

UiO|T(ωo)|

A1UiA?如果環(huán)路增益特性存在著兩個(gè)平衡點(diǎn)A和B，其中，A點(diǎn)是穩(wěn)定的，而B是不穩(wěn)定點(diǎn)，如右圖所示。二振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件返回休息1休息2|T(ωo)|BAUiUiAUiB1若某種原因使Ui大于UiB，則|T(ωo)|隨之增大，勢(shì)必使Ui進(jìn)一步增大，從而更偏離平衡點(diǎn)B，最后到達(dá)平衡點(diǎn)A；

反之，若某種原因使Ui小于UiB，則|T(ωo)|隨之減小，從而進(jìn)一步加速Ui減小，直到停止振蕩。

通過(guò)上述討論可見(jiàn)，要使平衡點(diǎn)穩(wěn)定，|T(ωo)|必須在UiA附近具有負(fù)斜率變化

tui返回繼續(xù)Oωωo3反饋振蕩電路的判斷根據(jù)上述反饋振蕩電路的基本原理和應(yīng)當(dāng)滿足的起振、平衡和穩(wěn)定三個(gè)條件，判斷一個(gè)反饋振蕩電路能否正常工作，需考慮以下幾點(diǎn)：(1)可變?cè)鲆娣糯笃骷?晶體管，場(chǎng)效應(yīng)管或集成電路)應(yīng)有正確的直流偏置，起振開(kāi)始時(shí)應(yīng)工作在甲類狀態(tài)，以便于起振。(2)開(kāi)始起振時(shí)，環(huán)路增益幅值應(yīng)大于1。由于反饋網(wǎng)絡(luò)通常由無(wú)源器件組成，反饋系數(shù)F通常小于1，故要求A

(jw0)必須大于1。一般共發(fā)射極、共基極電路都可以滿足這一條件。另外，為了增大A(jw0)，負(fù)載電阻不能太小。(3)環(huán)路增益的相位在振蕩頻率點(diǎn)應(yīng)為2π的整數(shù)倍，即環(huán)路應(yīng)為正反饋。(4)選頻網(wǎng)絡(luò)在振蕩頻率點(diǎn)附近應(yīng)具有負(fù)斜率的相頻特性例1判斷圖示各反饋振蕩電路能否正常工作。電路由兩級(jí)共發(fā)射極反饋電路組成，其瞬時(shí)極性如圖中所標(biāo)注，所以是正反饋。LC并聯(lián)回路同時(shí)擔(dān)當(dāng)選頻和反饋?zhàn)饔?，且在諧振頻率點(diǎn)上反饋電壓最強(qiáng)。在討論選頻網(wǎng)絡(luò)的相頻特性時(shí)，一定要注意應(yīng)采用其阻抗特性還是導(dǎo)納特性。對(duì)于圖(a)，LC并聯(lián)回路輸入的是VT2的集電極電流ic2，輸出的是反饋到VT1發(fā)射結(jié)的電壓ube1，所以應(yīng)采用其阻抗特性。根據(jù)圖1.7可知,并聯(lián)回路的阻抗相頻特性在諧振頻率點(diǎn)上具有負(fù)斜率。綜上所述，圖(a)所示電路滿足相位條件及其相位穩(wěn)定條件，因此能夠正常工作。由于并聯(lián)回路導(dǎo)納的相頻特性在諧振頻率點(diǎn)上是正斜率，所以不滿足相位穩(wěn)定條件。根據(jù)瞬時(shí)極性判斷法，如把LC并聯(lián)回路作為一個(gè)電阻看待，則為正反饋。但LC并聯(lián)回路在諧振頻率點(diǎn)的阻抗趨于無(wú)窮大，正反饋?zhàn)钊?。同時(shí)對(duì)于此LC并聯(lián)回路來(lái)說(shuō)，其輸入是電阻Re2上的電壓，輸出是電流，所以應(yīng)采用其導(dǎo)納特性。綜上所述，圖(b)電路不能正常工作。圖(b)不同之處在于用串聯(lián)回路置換了并聯(lián)回路。由于LC串聯(lián)回路在諧振頻率點(diǎn)的阻抗趨于零，則VT1輸入端的正反饋?zhàn)顝?qiáng)，且其導(dǎo)納的相頻特性在諧振頻率點(diǎn)上是負(fù)斜率，滿足相位穩(wěn)定條件，所以圖(c)所示電路能正常工作