第八章 波形發(fā)生與信號轉(zhuǎn)換

1、8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路根據(jù)正反饋放大器方框圖，根據(jù)正反饋放大器方框圖，可以得到：可以得到：FA1AAffA1FA，時時當當fdfXX0XiA即即意味著意味著，在此條件下，放大器無需輸入即可得到輸出。這是因為反饋量充當了在此條件下，放大器無需輸入即可得到輸出。這是因為反饋量充當了輸入量，而輸入量導(dǎo)致了輸出量，輸出量則產(chǎn)生了反饋量。從而電路輸入量，而輸入量導(dǎo)致了輸出量，輸出量則產(chǎn)生了反饋量。從而電路形成一種自饋。也稱為形成一種自饋。也稱為“自激自激”。如果電路中只可能有一個頻率滿足此條件，則電路只會在此頻率下形如果電路中只可能有一個頻率滿足此條件，則電路只會在此頻率下形成成“自激自激

2、”，即形成正弦波振蕩。，即形成正弦波振蕩。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.1 正弦振蕩條件正弦振蕩條件1FA1FA|)0,1,2,n 2nFA(對正弦穩(wěn)態(tài)電路來說，有對正弦穩(wěn)態(tài)電路來說，有即即正弦振蕩器的幅度條件為環(huán)路增益等于正弦振蕩器的幅度條件為環(huán)路增益等于1；相位條件為環(huán)路相移為相位條件為環(huán)路相移為2n。實際上實際上dfX X 1FA |對應(yīng)著對應(yīng)著dfX X 1FA |對應(yīng)著對應(yīng)著dfX X 1FA |對應(yīng)著對應(yīng)著8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.1 正弦振蕩條件正弦振蕩條件dfX X1FA |dfX X1FA |dfX X1FA |等幅振蕩等幅振蕩增幅振蕩增幅振蕩

3、減幅振蕩減幅振蕩8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.1 正弦振蕩條件正弦振蕩條件的狀態(tài)，為什么？的狀態(tài)，為什么？在在問：能否將振蕩器設(shè)置問：能否將振蕩器設(shè)置1FA |dfX X1FA |當振蕩幅度不斷增大時，放大器的限幅作用開始體現(xiàn)，此當振蕩幅度不斷增大時，放大器的限幅作用開始體現(xiàn)，此時放大器的輸出幅度將不再隨著輸入信號幅度的增大而增時放大器的輸出幅度將不再隨著輸入信號幅度的增大而增大，而是維持一定的幅度不變，則放大器的增益開始下降，大，而是維持一定的幅度不變，則放大器的增益開始下降，從而使得振蕩器從而使得振蕩器1FA 1FA | | 過渡到過渡到從從當振蕩器依靠放大器自身的非線性從起

4、振狀態(tài)當振蕩器依靠放大器自身的非線性從起振狀態(tài)（AF1）過過渡到平衡狀態(tài)渡到平衡狀態(tài)（AF=1）時，必然帶來輸出正弦波的失真。時，必然帶來輸出正弦波的失真。而且環(huán)路增益而且環(huán)路增益AF越大，失真就越顯著。越大，失真就越顯著。這種穩(wěn)定輸出幅度的方式稱為這種穩(wěn)定輸出幅度的方式稱為“自穩(wěn)幅自穩(wěn)幅”。1FA |1FA |8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.2 自穩(wěn)幅與外穩(wěn)幅自穩(wěn)幅與外穩(wěn)幅當起振過程中輸出幅度逐漸增大時，設(shè)法使得放大器的增益當起振過程中輸出幅度逐漸增大時，設(shè)法使得放大器的增益隨著輸出幅度的增大而降低，但是又不進入非線性區(qū)域，采隨著輸出幅度的增大而降低，但是又不進入非線性區(qū)域，采用

5、下面的外穩(wěn)幅措施。用下面的外穩(wěn)幅措施。幅度檢測電路將振蕩器輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。幅度檢測電路將振蕩器輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。外穩(wěn)幅的優(yōu)點是輸出波形的非線性失真小。外穩(wěn)幅的優(yōu)點是輸出波形的非線性失真小。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路 關(guān)于初始擾動問題關(guān)于初始擾動問題 沒有初始擾動按說振蕩器是不可能起振的。但是，初始擾動并不需要人為沒有初始擾動按說振蕩器是不可能起振的。但是，初始擾動并不需要人為給定，而自然會產(chǎn)生。即振蕩器只要滿足振蕩條件，不用人為給定初始擾動給定，而自然會產(chǎn)生。即振蕩器只要滿足振蕩條件，不用人為給定初始擾動就會起振。就會起振。 下面各種因素都會導(dǎo)致初始擾動的發(fā)

6、生：通電時的電流沖擊、外界電磁波下面各種因素都會導(dǎo)致初始擾動的發(fā)生：通電時的電流沖擊、外界電磁波的干擾、電路中管子或電阻的噪聲等。對于初始擾動，無論其幅度多么微弱，的干擾、電路中管子或電阻的噪聲等。對于初始擾動，無論其幅度多么微弱，只要存在，就一定能使振蕩器起振。只要存在，就一定能使振蕩器起振。 顯然，初始擾動的波形是任意的、隨機的，但是，其波形中往往含有及其顯然，初始擾動的波形是任意的、隨機的，但是，其波形中往往含有及其廣泛的頻譜分量，其中就含有振蕩頻率的分量，這個頻率分量會導(dǎo)致振蕩器廣泛的頻譜分量，其中就含有振蕩頻率的分量，這個頻率分量會導(dǎo)致振蕩器起振過程中的增幅振蕩，而其它的頻率分量則會

7、被反饋網(wǎng)絡(luò)中或放大環(huán)節(jié)中起振過程中的增幅振蕩，而其它的頻率分量則會被反饋網(wǎng)絡(luò)中或放大環(huán)節(jié)中的濾波器濾除。的濾波器濾除。 任何濾波器都不可能將帶外的頻率分量完全衰減，只可能將其衰減到比較任何濾波器都不可能將帶外的頻率分量完全衰減，只可能將其衰減到比較小，從這個意義上來說，即使振蕩器采用外穩(wěn)幅措施，也不可能輸出完全理小，從這個意義上來說，即使振蕩器采用外穩(wěn)幅措施，也不可能輸出完全理想的正弦波，而且，振蕩器中的濾波器帶寬越窄，則輸出波形越好，即失真想的正弦波，而且，振蕩器中的濾波器帶寬越窄，則輸出波形越好，即失真越小。越小。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.3 RC振蕩器振蕩器8.1.3.

8、1 文氏電橋振蕩器文氏電橋振蕩器反饋網(wǎng)絡(luò)是一個由反饋網(wǎng)絡(luò)是一個由RC高通和高通和RC低低通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的RC帶通網(wǎng)絡(luò)，其頻帶通網(wǎng)絡(luò)，其頻率特性如下圖所示：率特性如下圖所示：反饋網(wǎng)絡(luò)的相移為零，即反饋網(wǎng)絡(luò)的相移為零，即F=0，而，而放大器的相移放大器的相移A=0，故在頻率，故在頻率fo上上電路滿足振蕩的相位條件，而如果電路滿足振蕩的相位條件，而如果在該頻率上同時滿足幅度條件則電在該頻率上同時滿足幅度條件則電路可以在頻率路可以在頻率fo上產(chǎn)生振蕩。上產(chǎn)生振蕩。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.3 RC振蕩器振蕩器8.1.3.1 文氏電橋振蕩器文氏電橋振蕩器在反饋網(wǎng)絡(luò)的中心頻率處在

9、反饋網(wǎng)絡(luò)的中心頻率處RC 21o f在在fo頻率上，反饋系數(shù)頻率上，反饋系數(shù)F=1/3，而放大器的增益為，而放大器的增益為1fRR1A由起振條件由起振條件AF1可得，可得，Rf2R1，這就是該電路的起振條，這就是該電路的起振條件。件。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.3 RC振蕩器振蕩器8.1.3.1 文氏電橋振蕩器文氏電橋振蕩器具有外穩(wěn)幅的文氏電橋振蕩器具有外穩(wěn)幅的文氏電橋振蕩器起振時，起振時， AF1輸出幅度逐漸輸出幅度逐漸增大增大Rf兩端電壓增大兩端電壓增大D1、D2導(dǎo)通加劇導(dǎo)通加劇D1、D2動態(tài)電阻減小動態(tài)電阻減小放大器增益放大器增益A下降下降A(chǔ)F=1由于二極管本質(zhì)上是非線性

10、特性，由于二極管本質(zhì)上是非線性特性，必將導(dǎo)致放大器的非線性，故這必將導(dǎo)致放大器的非線性，故這種外穩(wěn)幅電路必將帶來一定的波種外穩(wěn)幅電路必將帶來一定的波形失真，但是比自穩(wěn)幅所帶來的形失真，但是比自穩(wěn)幅所帶來的失真要小。失真要小。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.3 RC振蕩器振蕩器8.1.3.2 RC移相振蕩器移相振蕩器注意：反饋網(wǎng)絡(luò)將反饋引到運算放大器的反相輸入端注意：反饋網(wǎng)絡(luò)將反饋引到運算放大器的反相輸入端8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.3 RC振蕩器振蕩器8.1.3.2 RC移相振蕩器移相振蕩器 由于單節(jié)由于單節(jié)RC電路最大相移不能超過電路最大相移不能超過90，所以采用

11、三節(jié)，所以采用三節(jié)RC移相電路。移相電路。 當每節(jié)當每節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)相移達到移相網(wǎng)絡(luò)相移達到60時，則三節(jié)時，則三節(jié)RC移相網(wǎng)移相網(wǎng)絡(luò)累計相移就可以達到絡(luò)累計相移就可以達到180，而且此時移相網(wǎng)絡(luò)的衰減不，而且此時移相網(wǎng)絡(luò)的衰減不會過大，大約每節(jié)衰減系數(shù)為會過大，大約每節(jié)衰減系數(shù)為0.5，三節(jié)，三節(jié)RC移相網(wǎng)絡(luò)的衰減移相網(wǎng)絡(luò)的衰減累計為累計為0.125，故放大器在振蕩頻率處的增益只需大于，故放大器在振蕩頻率處的增益只需大于8即即可?？梢杂嬎愕玫秸袷庮l率可?？梢杂嬎愕玫秸袷庮l率 采用低通型移相網(wǎng)絡(luò)的振蕩器輸出波形比高通型移相網(wǎng)采用低通型移相網(wǎng)絡(luò)的振蕩器輸出波形比高通型移相網(wǎng)絡(luò)的放大器輸出波形要好

12、一些，因為低通型移相網(wǎng)絡(luò)對高絡(luò)的放大器輸出波形要好一些，因為低通型移相網(wǎng)絡(luò)對高次諧波具有較好的濾除作用。次諧波具有較好的濾除作用。RC 23of 關(guān)于運算放大器閉環(huán)使用時的自激問題關(guān)于運算放大器閉環(huán)使用時的自激問題 運算放大器內(nèi)部由三級電路組成：輸入級、中間級和輸出級。每一級運算放大器內(nèi)部由三級電路組成：輸入級、中間級和輸出級。每一級電路管子結(jié)電容的影響都可以等效為一個電路管子結(jié)電容的影響都可以等效為一個RC低通性質(zhì)的濾波器，每一級低通性質(zhì)的濾波器，每一級RC低通對不同頻率的正弦信號都可以引入最大不超過低通對不同頻率的正弦信號都可以引入最大不超過90的相移。的相移。 由于運算放大器內(nèi)部對不同頻

13、率的信號可以引入達到由于運算放大器內(nèi)部對不同頻率的信號可以引入達到180 的相移，的相移，則閉環(huán)使用時，由于人為引入負反饋（形成固有的則閉環(huán)使用時，由于人為引入負反饋（形成固有的180 相移），故環(huán)相移），故環(huán)路相移完全可能達到路相移完全可能達到360 ，從而滿足振蕩器的相位條件，此時，只要，從而滿足振蕩器的相位條件，此時，只要在此頻率上仍然能夠滿足幅度條件，即會在該頻率上產(chǎn)生自激振蕩。在此頻率上仍然能夠滿足幅度條件，即會在該頻率上產(chǎn)生自激振蕩。 由于運放內(nèi)部要對正弦波產(chǎn)生相移必須是在管子結(jié)電容影響顯著時，由于運放內(nèi)部要對正弦波產(chǎn)生相移必須是在管子結(jié)電容影響顯著時，所以，運放閉環(huán)使用時自激頻率

14、一般比較高。所以，運放閉環(huán)使用時自激頻率一般比較高。 解決的辦法一般是人為引入一級截止頻率比較低的解決的辦法一般是人為引入一級截止頻率比較低的RC低通濾波器，使低通濾波器，使得當頻率增高到結(jié)電容影響開始顯著時，人為引入的得當頻率增高到結(jié)電容影響開始顯著時，人為引入的RC低通濾波器早已低通濾波器早已經(jīng)衰減相當大了，此時即使電路滿足相位條件，但是幅度條件則無法滿經(jīng)衰減相當大了，此時即使電路滿足相位條件，但是幅度條件則無法滿足。這種人為引入的足。這種人為引入的RC網(wǎng)絡(luò)稱為滯后補償網(wǎng)絡(luò)。其缺點是使得放大器的網(wǎng)絡(luò)稱為滯后補償網(wǎng)絡(luò)。其缺點是使得放大器的帶寬下降了。（超前補償省略講解）帶寬下降了。（超前補償

15、省略講解）8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器RC振蕩器的振蕩頻率不能做得很高，一般在幾兆赫茲以振蕩器的振蕩頻率不能做得很高，一般在幾兆赫茲以內(nèi)，而內(nèi)，而LC振蕩器的振蕩頻率則可以做到百兆赫茲以上。振蕩器的振蕩頻率則可以做到百兆赫茲以上。8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于LC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念 LC并聯(lián)諧振電路只能用電流源并聯(lián)諧振電路只能用電流源激勵，而不能用電壓源激勵，否激勵，而不能用電壓源激勵，否則將會喪失諧振特性。則將會喪失諧振特性。 LC并聯(lián)諧振電路的并聯(lián)諧振電路的Q值：值：CLR1RoLQ8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩

16、電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器RC振蕩器的振蕩頻率不能做得很高，一般在幾兆赫茲以振蕩器的振蕩頻率不能做得很高，一般在幾兆赫茲以內(nèi)，而內(nèi)，而LC振蕩器的振蕩頻率則可以做到百兆赫茲以上。振蕩器的振蕩頻率則可以做到百兆赫茲以上。8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念 RC并聯(lián)諧振電路只能用電流源并聯(lián)諧振電路只能用電流源激勵，而不能用電壓源激勵，否激勵，而不能用電壓源激勵，否則將會喪失諧振特性。則將會喪失諧振特性。 RC并聯(lián)諧振電路的并聯(lián)諧振電路的Q值：值：)RQ(1Ro2CLR1RoLQLC21o f8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.

17、4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念 電路諧振時，呈現(xiàn)純阻特性。電路諧振時，呈現(xiàn)純阻特性。此時電感中的電流與電容中的電此時電感中的電流與電容中的電流大小相等，流向相反。它們的流大小相等，流向相反。它們的電流之和為零。電流之和為零。 電路的電路的Q值越大，則諧振電阻值越大，則諧振電阻Ro越大。越大。 當電路工作頻率低于諧振頻率時，電路呈現(xiàn)感性；當電當電路工作頻率低于諧振頻率時，電路呈現(xiàn)感性；當電路工作頻率高于諧振頻率時，電路呈現(xiàn)容性。路工作頻率高于諧振頻率時，電路呈現(xiàn)容性。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4

18、LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念 LC并聯(lián)諧振電路的幅頻特性和并聯(lián)諧振電路的幅頻特性和相頻特性以及與相頻特性以及與Q值的關(guān)系值的關(guān)系8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念 LC并聯(lián)諧振電路的幅頻特性和并聯(lián)諧振電路的幅頻特性和相頻特性以及與相頻特性以及與Q值的關(guān)系值的關(guān)系8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧

19、振電路的幾個基本概念具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的LC諧振電路諧振電路 該電路具有兩個諧振頻率，該電路具有兩個諧振頻率，一個是電感一個是電感L和電容和電容C2形成的形成的串聯(lián)諧振，其諧振頻率為串聯(lián)諧振，其諧振頻率為 其并聯(lián)諧振頻率為其并聯(lián)諧振頻率為 其幅頻特性為其幅頻特性為2LC21s f2121CCCCL21pf8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的LC諧振電路諧振電路電路中電感電容上的電壓極性電路中電感電容上

20、的電壓極性+ 并聯(lián)諧振時，電路呈現(xiàn)純阻特性，諧振電阻等于并聯(lián)諧振時，電路呈現(xiàn)純阻特性，諧振電阻等于Ro，故按照圖中，故按照圖中電流的流向，電阻電流的流向，電阻R和電容和電容C2的電壓極性必定是上正下負。的電壓極性必定是上正下負。 在并聯(lián)諧振頻率處，電感在并聯(lián)諧振頻率處，電感L的感抗必定大于電容的感抗必定大于電容C2的容抗（因為的容抗（因為LC2支路必定呈現(xiàn)感性），而電感支路必定呈現(xiàn)感性），而電感L中的電流與電容中的電流與電容C2中的電流相中的電流相同，電感同，電感L上的壓降必定大于電容上的壓降必定大于電容C2上的壓降，故電感上的電壓極上的壓降，故電感上的電壓極性必定是上正下負，從而電容性必定是

21、上正下負，從而電容C2的電壓極性必定是下正上負。的電壓極性必定是下正上負。 以地線作為參考點，則電容以地線作為參考點，則電容C1和和C2上的電壓極性相反。上的電壓極性相反。這一這一點對于正確理解點對于正確理解LC正弦波振蕩器的相位關(guān)系極為重要。正弦波振蕩器的相位關(guān)系極為重要。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的LC諧振電路諧振電路 該電路具有兩個諧振頻率，該電路具有兩個諧振頻率，一個是電容一個是電容C和電感和電感L2形成的形成的

22、串聯(lián)諧振，其諧振頻率為串聯(lián)諧振，其諧振頻率為 其并聯(lián)諧振頻率為其并聯(lián)諧振頻率為 其幅頻特性為其幅頻特性為CL21s2fCLL21p21）（f8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的LC諧振電路諧振電路電路中電感電容上的電壓極性電路中電感電容上的電壓極性+ 并聯(lián)諧振時，電路呈現(xiàn)純阻特性，諧振電阻等于并聯(lián)諧振時，電路呈現(xiàn)純阻特性，諧振電阻等于Ro，故按照圖中，故按照圖中電流的流向，電阻電流的流向，電阻R和電感和電感L1的電壓極性必定是上

23、正下負。的電壓極性必定是上正下負。 在并聯(lián)諧振頻率處，電容在并聯(lián)諧振頻率處，電容C的容抗必定大于電感的容抗必定大于電感L2的感抗（因為的感抗（因為CL2支路必定呈現(xiàn)容性），而電容支路必定呈現(xiàn)容性），而電容C中的電流與電感中的電流與電感L2中的電流相中的電流相同，電容同，電容C上的壓降必定大于電感上的壓降必定大于電感L2上的壓降，故電容上的壓降，故電容C上的電壓極上的電壓極性必定是上正下負，從而電感性必定是上正下負，從而電感L2的電壓極性必定是下正上負。的電壓極性必定是下正上負。 以地線作為參考點，則電感以地線作為參考點，則電感L1和和L2上的電壓極性相反。上的電壓極性相反。這一這一點對于正確理

24、解點對于正確理解LC正弦波振蕩器的相位關(guān)系極為重要。正弦波振蕩器的相位關(guān)系極為重要。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.1 LC諧振電路諧振電路關(guān)于關(guān)于RC諧振電路的幾個基本概念諧振電路的幾個基本概念具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的具有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振的LC諧振電路諧振電路另外一種畫法的另外一種畫法的LC諧振電路諧振電路+無論電感無論電感L1和和L2之間是否存在互感，其電壓極性之間是否存在互感，其電壓極性都如圖所標。都如圖所標。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.2 諧振放大器諧振放大器 共發(fā)射極放大器的負載為共發(fā)射極放

25、大器的負載為LC并聯(lián)諧并聯(lián)諧振電路，設(shè)振電路，設(shè)LC并聯(lián)諧振電路的阻抗為并聯(lián)諧振電路的阻抗為Z。則該共發(fā)射極放大器的電壓增益為則該共發(fā)射極放大器的電壓增益為obeberrRoZAvff| 在諧振頻率處，放大器為反向放大器，即輸出電壓相對在諧振頻率處，放大器為反向放大器，即輸出電壓相對于輸入電壓相移于輸入電壓相移180。顯然，只要通過反饋網(wǎng)絡(luò)再引入。顯然，只要通過反饋網(wǎng)絡(luò)再引入180的相移即可滿足正弦波振蕩的相位條件。這可以通過的相移即可滿足正弦波振蕩的相位條件。這可以通過多種方式實現(xiàn)。多種方式實現(xiàn)。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.2 諧振放大器諧振放

26、大器交流等效電路交流等效電路 反饋的引入既可以反饋到反饋的引入既可以反饋到管子的基極，也可以反饋到管子的基極，也可以反饋到管子的發(fā)射極。但是，引入管子的發(fā)射極。但是，引入到基極的反饋和引入到發(fā)射到基極的反饋和引入到發(fā)射極的反饋極性相反。極的反饋極性相反。 振蕩器中的放大器的共基振蕩器中的放大器的共基組態(tài)一般用于振蕩頻率比較組態(tài)一般用于振蕩頻率比較高的情況下，因為共基組態(tài)高的情況下，因為共基組態(tài)的帶寬要大于共射組態(tài)。但的帶寬要大于共射組態(tài)。但是共基組態(tài)的功率增益要低是共基組態(tài)的功率增益要低于共射組態(tài)，故起振難些。于共射組態(tài)，故起振難些。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振

27、蕩器8.1.4.3 變壓器耦合振蕩器變壓器耦合振蕩器 注意，變壓器次級接放大器輸注意，變壓器次級接放大器輸入端的阻抗，并將此阻抗作用到入端的阻抗，并將此阻抗作用到LC諧振電路，使其諧振電路，使其Q值下降。同值下降。同時，負載的接入（圖中沒有畫出時，負載的接入（圖中沒有畫出來）也會使來）也會使LC諧振電路的諧振電路的Q值下值下降。降。 變壓器次級反相。變壓器次級反相。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.3 變壓器耦合振蕩器變壓器耦合振蕩器 變壓器次級不反相。變壓器次級不反相。 由于共基放大器的輸入阻抗很由于共基放大器的輸入阻抗很低，因此通過變壓器反映到低，

28、因此通過變壓器反映到LC諧諧振電路后對其振電路后對其Q值影響甚大，導(dǎo)值影響甚大，導(dǎo)致振蕩器中放大器的增益很低，致振蕩器中放大器的增益很低，所以振蕩器起振比較困難。所以振蕩器起振比較困難。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.3 變壓器耦合振蕩器變壓器耦合振蕩器 變壓器式振蕩器一般用于頻率不是特別高的場合（變壓器式振蕩器一般用于頻率不是特別高的場合（例如幾例如幾兆赫茲到幾十兆赫茲兆赫茲到幾十兆赫茲），因為頻率再高時，變壓器將無法將初級），因為頻率再高時，變壓器將無法將初級功率有效的耦合到次級。功率有效的耦合到次級。 LC諧振電路的諧振阻抗諧振電路的諧振阻抗R

29、o受如下因素的影響：受如下因素的影響： 諧振電諧振電路電感的路電感的Q值；值； 反饋網(wǎng)絡(luò)將振蕩器中放大器的輸入阻抗反饋網(wǎng)絡(luò)將振蕩器中放大器的輸入阻抗引入諧振電路；引入諧振電路； 負載阻抗對諧振電路的影響。負載阻抗對諧振電路的影響。這三這三種因素的影響都將導(dǎo)致種因素的影響都將導(dǎo)致LC諧振電路的諧振電路的Q值下降，即導(dǎo)致諧值下降，即導(dǎo)致諧振阻抗的下降，從而導(dǎo)致振蕩器中放大器的增益下降。振阻抗的下降，從而導(dǎo)致振蕩器中放大器的增益下降。 設(shè)變壓器初次級為緊耦合，則有設(shè)變壓器初次級為緊耦合，則有RiRo|A|V放大器電壓增益：放大器電壓增益：初級次級VNN|F|反饋系數(shù)：反饋系數(shù)： 式中式中Ri為放大器

30、輸入電阻，對于共射組態(tài)，為放大器輸入電阻，對于共射組態(tài)，Ri=Rb|rbe而而對于共基組態(tài)，對于共基組態(tài)，8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.3 變壓器耦合振蕩器變壓器耦合振蕩器 按照振蕩器的幅度條件有：按照振蕩器的幅度條件有：NRoRiNNRiRo|FA|初級次級VV1式中式中N為變壓器初次級匝比。為變壓器初次級匝比。1|RRbeeir 式中式中Ro為三個電阻的并聯(lián)：為三個電阻的并聯(lián)： LC回路的空載諧振電阻；回路的空載諧振電阻； 放大器輸入電阻折算到放大器輸入電阻折算到LC回路兩端的等效電阻；回路兩端的等效電阻； 負載負載電阻折算到電阻折算到LC回路

31、兩端的等效電阻?；芈穬啥说牡刃щ娮?。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.4 電感三點式振蕩電路電感三點式振蕩電路+電感三點式振蕩器電感三點式振蕩器8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.4 電感三點式振蕩電路電感三點式振蕩電路LC21of振蕩頻率：振蕩頻率：放大器為共射組態(tài)放大器為共射組態(tài)8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.4 電感三點式振蕩電路電感三點式振蕩電路放大器為共基組態(tài)放大器為共基組態(tài)8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.5 電容三

32、點式振蕩電路電容三點式振蕩電路放大器為共射組態(tài)放大器為共射組態(tài)集電極電阻集電極電阻Rc的設(shè)置是為了的設(shè)置是為了管子的集電極偏置，但是這管子的集電極偏置，但是這會降低會降低LC諧振電路的諧振電路的Q值。值。8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.5 電容三點式振蕩電路電容三點式振蕩電路放大器為共基組態(tài)放大器為共基組態(tài)電容三點式振蕩器電容三點式振蕩器8.1 正弦波振蕩電路正弦波振蕩電路8.1.4 LC振蕩器振蕩器8.1.4.6 頻率穩(wěn)定度和頻率準確度頻率穩(wěn)定度和頻率準確度定義：定義：時間時間溫度范圍溫度范圍環(huán)境條件環(huán)境條件頻率偏移頻率偏移標稱頻率標稱頻率頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度|off 引起振蕩器頻率漂移的原因主要在于以下幾方面：引起振蕩器頻率漂移的原因主要在于以下幾方面： 振蕩振蕩器的定時元器件的溫度特性；器的定時元器件的溫度特性； 管子的結(jié)電容的溫度特性。管子的結(jié)電容的溫度特性。 RC振蕩器的頻率