LC振蕩器、集成電路振蕩器(講課用)

1、三點式振蕩電路一般形式三點式振蕩電路一般形式用示波器測量振蕩電路產(chǎn)生的正弦波信號用示波器測量振蕩電路產(chǎn)生的正弦波信號24.2 LC振蕩器振蕩器1：什么是振蕩器？：什么是振蕩器？一、復習舊課一、復習舊課 引入新課引入新課振蕩器是一種不用外加激勵就能自行產(chǎn)生交流信號輸出的電路。振蕩器是一種不用外加激勵就能自行產(chǎn)生交流信號輸出的電路。34.2 LC振蕩器振蕩器2：振蕩器有什么用途？：振蕩器有什么用途？問題問題2答案：答案：在通信系統(tǒng)中發(fā)射機中產(chǎn)生載波信號；在接收在通信系統(tǒng)中發(fā)射機中產(chǎn)生載波信號；在接收機中產(chǎn)生本振信號；在醫(yī)療儀器以及測量儀器中產(chǎn)生信號源機中產(chǎn)生本振信號；在醫(yī)療儀器以及測量儀器中產(chǎn)生信

2、號源等。等。44.2 LC振蕩器振蕩器3：正弦波振蕩器主要由哪幾部分組成？：正弦波振蕩器主要由哪幾部分組成？問題問題3答案：答案：一是要有一是要有放大部分放大部分（非線性部件）。（非線性部件）。二是在反饋網(wǎng)絡中必須要有二是在反饋網(wǎng)絡中必須要有選頻部分選頻部分。三是要有三是要有正反饋部分正反饋部分。54.2 LC振蕩器振蕩器1、含義：含義：LC振蕩器就是由電感振蕩器就是由電感L和電容和電容C組成選頻回路和正組成選頻回路和正反饋電路的正弦波振蕩器。反饋電路的正弦波振蕩器。二、新課教學二、新課教學64.2 LC振蕩器振蕩器2、特點：、特點： 工作頻率在幾工作頻率在幾MHZ到幾千到幾千MHZ 頻率穩(wěn)定

3、度為頻率穩(wěn)定度為10-310-4量級量級 電路簡單，易于制作電路簡單，易于制作74.2 LC振蕩器振蕩器3、分類、分類 電容三點式（又稱考畢茲振蕩器）電容三點式（又稱考畢茲振蕩器） 電感三點式（又稱哈特萊振蕩器）電感三點式（又稱哈特萊振蕩器） 串聯(lián)型改進電容三點式（又稱克拉潑振蕩器）串聯(lián)型改進電容三點式（又稱克拉潑振蕩器） 并聯(lián)型改進電容三點式（又稱西勒振蕩器）并聯(lián)型改進電容三點式（又稱西勒振蕩器）84.2 LC振蕩器振蕩器4、三點式的含義：振蕩器放大器件的三個極分別與選頻回、三點式的含義：振蕩器放大器件的三個極分別與選頻回路的路的3個點連接，三點式的名稱由此而來。個點連接，三點式的名稱由此而

4、來。三點式振蕩電路一般形式三點式振蕩電路一般形式5、判斷三點式振蕩電路能否起振的基本準則：、判斷三點式振蕩電路能否起振的基本準則：Xce、Xeb必必須是同名電抗，須是同名電抗，Xcb必須是異名電抗是振蕩回路中的必須是異名電抗是振蕩回路中的3個個電抗元件。電抗元件。9一、電容三點式振蕩器典型電路一、電容三點式振蕩器典型電路（一）典型電路（一）典型電路11、電路組成、電路組成2、各元件的作用：、各元件的作用： 放大部分：放大部分：VT是放大三極管，是放大三極管，Rb1、Rb2是基極偏流電阻，是基極偏流電阻，R是集電極供是集電極供電電阻，電電阻，Re是發(fā)射極直流負反饋電阻。是發(fā)射極直流負反饋電阻。

5、選頻部分（也是正反饋部分）：選頻部分（也是正反饋部分）：L、C1、C2組成選頻回路和正反饋電路。組成選頻回路和正反饋電路。 其它：其它：Cb是基極耦合電容；是基極耦合電容；Ce是發(fā)射極旁路電容，是發(fā)射極旁路電容，+Vcc是直流供電電源。是直流供電電源。Rb1Rb2ReVTCe4.2.1 電容三點式振蕩器電容三點式振蕩器104.2.1 電容三點式振蕩器電容三點式振蕩器3、交流等效電路、交流等效電路畫振蕩器交流等效電路的基本原則：畫振蕩器交流等效電路的基本原則： 直流供電部分不畫；直流供電部分不畫； 直流電源畫成地；直流電源畫成地； 耦合電容和旁路電容及濾波電容畫成短路。耦合電容和旁路電容及濾波電

6、容畫成短路。114、為滿足起振條件和輸出幅度要求，應適當選取反饋系數(shù)、為滿足起振條件和輸出幅度要求，應適當選取反饋系數(shù)Fv的大小的大小 Fv= 012fLC2121CC815、振蕩頻率：、振蕩頻率： 其中其中C= =C1+Coe， =C2+Cie2121CCCC1C2C4.2.1 電容三點式振蕩器（電容三點式振蕩器（）126、特點、特點優(yōu)點優(yōu)點：波形好；波形好；頻率穩(wěn)定度高；頻率穩(wěn)定度高；工作頻率高。工作頻率高。缺點缺點：三極管的輸入、輸出電容以及分布電容對振蕩回路的穩(wěn)三極管的輸入、輸出電容以及分布電容對振蕩回路的穩(wěn)定性影響較大。頻率不易調整，改變定性影響較大。頻率不易調整，改變C1、 C2時

7、會改變時會改變Fv。4.2.1 電容三點式振蕩器（電容三點式振蕩器（）137 7、應用：、應用： 適宜于作固定適宜于作固定頻率頻率的振蕩器的振蕩器。例如：例如：用來制作無線話筒用來制作無線話筒, ,對講機對講機的本地振蕩器。的本地振蕩器。4.2.1 電容三點式振蕩器（電容三點式振蕩器（）14實用的無線話筒實用的無線話筒電路電路載波振載波振蕩電路蕩電路4.2.1 電容三點式振蕩器（電容三點式振蕩器（）154.2.1 電容三點式振蕩器（又稱考畢茲振蕩器）電容三點式振蕩器（又稱考畢茲振蕩器）（二）典型電路（二）典型電路2工作原理：1. 直流工作電路2. 各個元件的作用3. 交流信號輸出4. 特點：由

8、于C3、C4的接入，克服了調整麻煩的缺點。Rb1Rb2ReVTCe16一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（克拉潑電路克拉潑電路）1、電路組成及其等效電路、電路組成及其等效電路Rb1Rb2ReVTCe17一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（）2、反饋系數(shù)、反饋系數(shù)起振條件的分析與考皮茲電路完全相同，其反饋系數(shù)幅值為起振條件的分析與考皮茲電路完全相同，其反饋系數(shù)幅值為FV= （忽略管子（忽略管子Coe、Cie的影響）的影響）若考慮振蕩管若考慮振蕩管Coe、Cie的影響，則上式變?yōu)榈挠绊?，則上式變?yōu)?FV=f1012VCVCC1oe11

9、oe2ie12CCCCCCCCC18一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（）3、振蕩頻率振蕩頻率 其中其中C= C3012fLC 1C2 1C3 + + 1C11說明：說明： C3取值較小，振蕩頻率主要由取值較小，振蕩頻率主要由C3決定。電路可以通過增大決定。電路可以通過增大C1、 C2來減少三極管輸入、輸出電容、分布電容對振蕩器穩(wěn)定性來減少三極管輸入、輸出電容、分布電容對振蕩器穩(wěn)定性的影響。的影響。19一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（一、串聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（）4、特點：、特點：優(yōu)點：優(yōu)點：克拉潑電路的頻率穩(wěn)定度高，頻率調節(jié)容易?？死瓭婋娐返念l率穩(wěn)定度

10、高，頻率調節(jié)容易。缺點：缺點：波段覆蓋系數(shù)小，在波段內輸出信號的振幅不夠均勻，與波段覆蓋系數(shù)小，在波段內輸出信號的振幅不夠均勻，與考畢茲電路相比，起振稍難?？籍吰濍娐废啾?，起振稍難。20二、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（西勒電路）二、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（西勒電路）1、電路組成及其等效電路、電路組成及其等效電路21二、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（西勒電路）二、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（西勒電路）3、反饋系數(shù)、反饋系數(shù)FV = 1 （忽略管子（忽略管子Coe和和Cie的影響）的影響）221CCC 4、振蕩頻率、振蕩頻率 C=C4+ （C1、C2、C3相串后與相串后與C4相并）相并）

11、 3211111CCC012fLC22二、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路二、并聯(lián)改進型電容三點式振蕩電路（西勒電路）（西勒電路）5、優(yōu)點：、優(yōu)點：頻率穩(wěn)定度高，調節(jié)振蕩頻率容易，穩(wěn)定性好。頻率穩(wěn)定度高，調節(jié)振蕩頻率容易，穩(wěn)定性好。本電路很容易做本電路很容易做成電壓控制振蕩器（成電壓控制振蕩器（VCO）或自動頻率控制（）或自動頻率控制（AFC）振蕩器。）振蕩器。6、應用、應用 西勒電路在分立元件系統(tǒng)或集成高頻電路系統(tǒng)中均獲得西勒電路在分立元件系統(tǒng)或集成高頻電路系統(tǒng)中均獲得廣泛的應用，如在通信設備的振蕩電路中，絕大多數(shù)均采用廣泛的應用，如在通信設備的振蕩電路中，絕大多數(shù)均采用這種電路。這種電路。23

12、4.2.2 電感三點式振蕩器（又稱哈特萊振蕩器）電感三點式振蕩器（又稱哈特萊振蕩器）1、電路組成及其等效電路、電路組成及其等效電路2、電感三點式與電容三點式振蕩器電路結構的區(qū)別？、電感三點式與電容三點式振蕩器電路結構的區(qū)別？電容三點式振蕩器是電容分別三極管的三個極相連，而電電容三點式振蕩器是電容分別三極管的三個極相連，而電感三點式是電感分別與三極管的三個極相連。感三點式是電感分別與三極管的三個極相連。244、振蕩頻率的近似計算式為、振蕩頻率的近似計算式為 式中，式中，L=L1+L2+2M，M為為L1與與L2之互感。之互感。012fLC5、特點、特點優(yōu)點：優(yōu)點：容易起振；振蕩頻率調節(jié)方便。容易起

13、振；振蕩頻率調節(jié)方便。缺點缺點：振蕩波形不夠好，工作頻率一般在幾十兆茲以下。：振蕩波形不夠好，工作頻率一般在幾十兆茲以下。4.2.2 電感三點式振蕩器（又稱哈特萊振蕩器）電感三點式振蕩器（又稱哈特萊振蕩器）254.3 集成電路振蕩器集成電路振蕩器 用分立元件構成的振蕩器，其電路設計和調試都很復雜，當前，越來越用分立元件構成的振蕩器，其電路設計和調試都很復雜，當前，越來越多的通信設備采用集成放大電路構成的振蕩器。集成放大電路振蕩器需外接多的通信設備采用集成放大電路構成的振蕩器。集成放大電路振蕩器需外接LC選頻電路。選頻電路。264.3.1 差分對管振蕩器（振蕩原理）差分對管振蕩器（振蕩原理）1、

14、原理電路組成及其等效電路、原理電路組成及其等效電路274.3.1 差分對管振蕩器（振蕩原理）差分對管振蕩器（振蕩原理）2、振蕩頻率：、振蕩頻率：3、特點：、特點：振蕩器的穩(wěn)定性高。振蕩器的穩(wěn)定性高。不含偶次諧波，奇次諧波成分也比單管振蕩器中要少。不含偶次諧波，奇次諧波成分也比單管振蕩器中要少。012fLC284.3.1 集成電路振蕩器集成電路振蕩器1、集成電路振蕩器內部電路復雜，我們主要掌握集成電路的管腳功能和集、集成電路振蕩器內部電路復雜，我們主要掌握集成電路的管腳功能和集成電路的使用，下面以成電路的使用，下面以MC1648為例介紹集成振蕩器。為例介紹集成振蕩器。 MC1648高頻振蕩器此此

15、LC回路增加回路增加振蕩器輸出幅振蕩器輸出幅度，也可以不度，也可以不接接外接外接LC振振蕩回路蕩回路1112()iL C Cf0 292、管腳功能介紹、管腳功能介紹1和和14腳接腳接+5 V電源，電源，7和和8腳接地；腳接地；或者或者1和和14腳接地，腳接地，7和和8腳接腳接5.2 V電源。電源。說明：說明：5腳接不同電壓，輸出波形不同。腳接不同電壓，輸出波形不同。5腳通過電容接地，可以得到正腳通過電容接地，可以得到正弦波輸出。弦波輸出。5腳加正電壓，可以得到方波輸出。）腳加正電壓，可以得到方波輸出。）4.3.1 集成電路振蕩器集成電路振蕩器304.3.2 運放振蕩器運放振蕩器1、電路組成原理

16、圖、電路組成原理圖2、如圖所示，是電感三點式運放振蕩器。、如圖所示，是電感三點式運放振蕩器。其振蕩頻率其振蕩頻率 f0= 1212 (2)LLM C運放三點式電路的運放三點式電路的組成原則：組成原則：同相輸入端與反相同相輸入端與反相輸入端、輸出端之輸入端、輸出端之間是同性質電抗元間是同性質電抗元件，反相輸入端與件，反相輸入端與輸出端之間是異性輸出端之間是異性質電抗元件。質電抗元件。314.3.2 運放振蕩器運放振蕩器3、集成寬帶高頻正弦波振蕩電路、集成寬帶高頻正弦波振蕩電路32正弦波振蕩器在實際電子設備中的應用正弦波振蕩器在實際電子設備中的應用例例1某彩色電視接收機某彩色電視接收機VHF調諧器中調諧器中第第6-12頻段頻段的本振電路如圖所示的本振電路如圖所示電路中，控制電壓電路中，控制電壓VC為為0.5-30V，改變這個電壓，就使變容管的結電，改變這個電壓，就使變容管的結電容發(fā)生變化，從而獲得頻率的變化。容發(fā)生變化，從而獲得頻率