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第5章

振蕩器5．1引言5．2反饋振蕩器的工作原理5．3LC正弦波振蕩器5．4振蕩器的頻率穩(wěn)定度5．5晶體振蕩器5．6壓控振蕩器(VCO)5．7集成振蕩器

振蕩器是一種能量轉(zhuǎn)換電路，不需要外加信號(hào)激勵(lì)而能自動(dòng)將直流能量變換為交流能量的裝置。振蕩器能輸出特定頻率、振幅、波形的交流信號(hào)。振蕩器在電子技術(shù)領(lǐng)域與直流電源一樣無(wú)處不在，是一種最基本的電子線路。5.1引言用途：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)廣泛應(yīng)用于：廣播、通信、遙控、自動(dòng)控制等振蕩器分類要求：頻率準(zhǔn)確、穩(wěn)定，幅度穩(wěn)定。

5.2反饋振蕩器的工作原理1、電路組成框圖：放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)（正反饋電路）一、反饋振蕩器的原理分析（1）放大器①組成：晶體管三極管，場(chǎng)效應(yīng)管，差分對(duì)管，運(yùn)算放大器。②作用：能量轉(zhuǎn)換③要求：穩(wěn)定、增益可變?？勺?cè)鲆娴膶?shí)現(xiàn)由放大管的非線性或外加非線性器件(2)反饋網(wǎng)絡(luò)①組成：LC,RC,石英晶體。

②作用：移相、選頻。2、振蕩的建立：反饋網(wǎng)絡(luò)選擇信號(hào)頻率限幅平衡，穩(wěn)定輸出實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定振蕩的條件：起振，平衡，穩(wěn)定這三個(gè)條件接通電源產(chǎn)生擾動(dòng)信號(hào)US,信號(hào)被放大送回到輸入端信號(hào)加強(qiáng)3.1.1平衡和起振條件得其中根據(jù)原理框圖自激振蕩的條件就是環(huán)路增益為1,即通常又稱為振蕩器的平衡條件。形成增幅振蕩形成減幅振蕩二、平衡條件振蕩器的平衡條件即為

這時(shí)沒(méi)有外加輸入仍保持穩(wěn)定的等幅輸出，稱為平衡條件。平衡時(shí)電源供給的能量正好抵消環(huán)路的損耗能量。振幅平衡條件決定振蕩器的輸出振幅大小。相位平衡條件決定振蕩器的輸出信號(hào)的頻率。三、振蕩器的起振條件

接通電源時(shí)角頻率為ωosc的擾動(dòng)分量需要環(huán)路不斷放大。即反饋回來(lái)的信號(hào)比輸入到放大器的信號(hào)大,振蕩開(kāi)始時(shí)應(yīng)為增幅振蕩,輸出振幅才能不斷增強(qiáng)。所以：

圖4─2振幅條件的圖解表示四、穩(wěn)定條件振蕩器要輸出穩(wěn)定的頻率和振幅，平衡狀態(tài)必須穩(wěn)定。一、振幅穩(wěn)定條件B點(diǎn)為不穩(wěn)定平衡點(diǎn)：電路停振移動(dòng)到A點(diǎn)返回A點(diǎn)同樣A點(diǎn)為穩(wěn)定平衡點(diǎn)由于反饋網(wǎng)絡(luò)為線性網(wǎng)絡(luò),即反饋系數(shù)大小F不隨輸入號(hào)改變,故振幅穩(wěn)定條件又可寫(xiě)為∴振幅穩(wěn)定應(yīng)有：相位（頻率）穩(wěn)定條件角頻率與相位的關(guān)系：設(shè)平衡時(shí)若受到干擾∴要使輸出頻率穩(wěn)定，環(huán)路增益的相頻特性應(yīng)有：隨

的變化十分緩慢，可認(rèn)為它與

無(wú)關(guān)。

(2)

F’(

)故

Z(

)隨

變化的特性可代表

T(

)

隨