第4章正弦波振蕩器

1、第4章正弦波振蕩器概概 述述 正弦信號產(chǎn)生的方法正弦信號產(chǎn)生的方法高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路1 1、振蕩電路產(chǎn)生正弦信號、振蕩電路產(chǎn)生正弦信號111110000011111000002 2、直接頻率合成法產(chǎn)生正弦信號、直接頻率合成法產(chǎn)生正弦信號11111100001111110000111111100011111110001111111100111111110011111111101111111110111111111111111111111111111110111111111011111111001111111100111111100011111110001111110000111

2、111000011111000001111100000111100000011110000001110000000111000000011000000001100000000根據(jù)函數(shù)產(chǎn)生編碼根據(jù)函數(shù)產(chǎn)生編碼概概 述述浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路振蕩器：不需要外信號激勵，自身直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。振蕩器：不需要外信號激勵，自身直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。 振蕩器實際是工作于丙類狀態(tài)，但通常都采用甲類線性振蕩器實際是工作于丙類狀態(tài)，但通常都采用甲類線性工作分析。工作分析。依靠依靠LC回路實現(xiàn)回路實現(xiàn)靜態(tài)工作點在放大區(qū)的中間處靜態(tài)工作點在放大區(qū)的中間處正弦振蕩器：正弦振蕩器

3、：反饋式振蕩器反饋式振蕩器負阻振蕩器負阻振蕩器在飽和與截止之間反復(fù)在飽和與截止之間反復(fù)概概 述述 脈沖信號的產(chǎn)生方法脈沖信號的產(chǎn)生方法浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路1、脈沖振蕩器產(chǎn)生，如采用、脈沖振蕩器產(chǎn)生，如采用555振蕩器等。振蕩器等。2、計算機處理后獲得，如由單片機根據(jù)指定函式產(chǎn)生。、計算機處理后獲得，如由單片機根據(jù)指定函式產(chǎn)生。RLC回路的瞬變現(xiàn)象回路的瞬變現(xiàn)象阻尼振蕩阻尼振蕩振蕩頻率：振蕩頻率：C C浙江海洋學(xué)院 陳庭勛第4章 正弦波振蕩器電路高頻電子線路L LR Rk k臨界阻尼臨界阻尼224121LRLCf7.3 LC振蕩器的基本工作原理振蕩器的基本工作

4、原理浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路分為分為寬帶調(diào)頻寬帶調(diào)頻和和窄帶調(diào)頻窄帶調(diào)頻兩大類兩大類1、頻譜寬度。、頻譜寬度。第4章 正弦波振蕩器電路2 2、寄生調(diào)幅、寄生調(diào)幅0 0t寄生調(diào)幅應(yīng)該越小越好。寄生調(diào)幅應(yīng)該越小越好。3 3、抗干擾能力、抗干擾能力明顯優(yōu)于調(diào)幅信號明顯優(yōu)于調(diào)幅信號廣播用廣播用通信用通信用4.1 反饋振蕩器的工作原理反饋振蕩器的工作原理 反饋振蕩器的模型反饋振蕩器的模型浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路UO(S)放大器放大器K(s)反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)F(s)Ui(S)US(S)+Ui(S) sUsUsKio sUsUsFoi4.1 反饋振蕩器的工作原理反饋振

5、蕩器的工作原理 反饋振蕩器的平衡條件反饋振蕩器的平衡條件高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路相位平衡條件相位平衡條件振幅平衡條件振幅平衡條件起振條件：起振條件：4.1 振蕩器應(yīng)用舉例振蕩器應(yīng)用舉例 變壓器反饋式變壓器反饋式LCLC振蕩電路振蕩電路浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路Rb1Rb2ReCe電路工作原理：電路工作原理： 電路的靜態(tài)工作電路的靜態(tài)工作點處于放大區(qū)。接成點處于放大區(qū)。接成正反饋電路。正反饋電路。振蕩的建立振蕩的建立 受不穩(wěn)定因素的受不穩(wěn)定因素的引導(dǎo)。逐步增大振蕩引導(dǎo)。逐步增大振蕩幅度，或直接達到最幅度，或直接達到最大振蕩幅度。大振蕩幅度。RL4.2 反

6、饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 用變?nèi)荻O管實現(xiàn)壓控頻率用變?nèi)荻O管實現(xiàn)壓控頻率浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路 結(jié)電容結(jié)電容C Cj隨二極管電壓隨二極管電壓vR(t)(t)的的調(diào)整而變化，非線性關(guān)系。調(diào)整而變化，非線性關(guān)系。第4章 正弦波振蕩器電路變?nèi)荻O管的特性方程：變?nèi)荻O管的特性方程：把變?nèi)荻O管作為振蕩回路中的一部分把變?nèi)荻O管作為振蕩回路中的一部分. .V0vR=-（VCC-Vi）Vi0 0 vRCjC0VCC 在小幅度工作時，振蕩頻率與在小幅度工作時，振蕩頻率與調(diào)制信號近似為線性關(guān)系。調(diào)制信號近似為線性關(guān)系。DRjjVvCC104.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 三點式振蕩電路三點

7、式振蕩電路LC1浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路振蕩頻率：振蕩頻率：由振蕩回路的電抗元件分壓后提供反饋信號。由振蕩回路的電抗元件分壓后提供反饋信號。X X1 1YX X2 24.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 電感三點式電感三點式LCLC振蕩電路振蕩電路總諧振電感：總諧振電感：L=L1+L2+2M 順串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩個順串聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩個耦合電感耦合電感L L1 1、 L L2 2形成三形成三個點，再與諧振電容個點，再與諧振電容C C組成組成LCLC振蕩回路。振蕩回路。ReCeML L1 1CL L2 2VccVccML L1 1CL L2 2（哈特來（哈特來Hartley振

8、蕩器）振蕩器）浙江海洋學(xué)院 陳庭勛第4章 正弦波振蕩器電路高頻電子線路ReCeVccVcc4.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 電容三點式電容三點式LC振蕩電路振蕩電路總諧振電容：總諧振電容： 諧振電容分成兩個諧振電容分成兩個電容電容C C1 1、C C2 2相串聯(lián)，形相串聯(lián)，形成三個點，再與諧振電成三個點，再與諧振電容容L L組成組成LCLC振蕩回路。振蕩回路。C C1 1L LC C2 2（考畢茲（考畢茲Colpitts振蕩器）振蕩器）L LC C1 1C C2 22121CCCCC浙江海洋學(xué)院 陳庭勛第4章 正弦波振蕩器電路高頻電子線路4.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 改進型電容三點

9、式改進型電容三點式LC振蕩電路振蕩電路浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路1、共基極電路；、共基極電路；2、增加一個小容量、增加一個小容量 電容電容C C0 0 。第4章 正弦波振蕩器電路 有利于減小晶體有利于減小晶體管結(jié)電容對振蕩頻率管結(jié)電容對振蕩頻率的影響，提高振蕩頻的影響，提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。率的穩(wěn)定性。C C0 0起主要作用起主要作用2101111CCCCReCVccVccC C1 1L LC C2 2C C0 04.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 變?nèi)荻O管參與的振蕩電路變?nèi)荻O管參與的振蕩電路浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路 組成共發(fā)射極電路。控組成共發(fā)射極

10、電路?？刂齐妷簽橹齐妷簽閂i。R?22kC1150PC70.01C447PC51000PC2680PL156HD1V149C3150PQ1C945GNDGNDC80.01R32kGNDVpp=2.4V2.6MHz3.2MHzR31MR?200Vi 其中：其中： C C1 1、C C2 2既起到隔既起到隔直流作用，又影響振蕩頻率。直流作用，又影響振蕩頻率。 C C3 3、C C3 3組成反饋用的三點式。組成反饋用的三點式。VccVcc4.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 振蕩信號幅度的控制振蕩信號幅度的控制浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路 電容電容C C3 3上的振蕩電壓

11、不上的振蕩電壓不超過超過0.7V0.7V。依此決定振蕩信。依此決定振蕩信號幅度值。號幅度值。R?22kC1150PC70.01C447PC51000PC2680PL156HD1V149C3150PQ1C945GNDGNDC80.01R32kGNDVpp=2.4V2.6MHz3.2MHzR31MR?200Vi 右圖電路的輸出信號電右圖電路的輸出信號電壓峰峰值約為：壓峰峰值約為：471507 . 0oVVVo2 . 2VccVcc4.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器 振蕩信號幅度對相位的影響振蕩信號幅度對相位的影響浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路 振蕩信號變化著的幅度振蕩信號變化著的幅度也加至了變?nèi)荻O管也加至了變?nèi)荻O管D1D1上，上，其電容量也隨之發(fā)生變化。其電容量也隨之發(fā)生變化。ViC C1 1C C2 2C C3 3C C4 4D D1 1R R1 1R R2 2R R3 3C C5 5C C6 6T TVccVcc解決辦法：盡量減小解決辦法：盡量減小C C1 1容量。容量。 但頻率可調(diào)整的范圍也但頻率可調(diào)整的范圍也隨之減小。隨之減小。（變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管）4.2 反饋型反饋型LC振蕩器振蕩器浙江海洋學(xué)院 陳庭勛高頻電子線路第4章 正弦波振蕩器電路 應(yīng)用實例：應(yīng)用實例：4.5 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器浙江海洋學(xué)院