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主要技術指標：

1.振蕩頻率f及頻率范圍:2.頻率穩(wěn)定度:調頻廣播和電視發(fā)射機要求:10-5~10-7左右標準信號源:10-6~10-12

要實現與火星通訊: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):討論內容:從振蕩原理入手研究振蕩器判據、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：凡是從輸出信號中取出一部分反饋到輸入端作為輸入信號，無需外部提供激勵信號,能產生等幅正弦波輸出稱為正反饋振蕩器電子設備高頻加熱設備醫(yī)療儀器發(fā)射機(載波頻率fC）接收機（本地振蕩頻率fL）儀器儀表振蕩源數字系統(tǒng)時鐘信號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）反饋網絡

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絡反饋網絡休息1休息23.3振蕩條件的分析晶體管反饋網絡

LC選頻網絡休息1休息2uiic1uc1uf三振蕩電路分析實例VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主網絡反饋網絡+ui-ic-uo++uf-ib休息1休息2uiuoA1/F可見起振初期是一個增幅的振蕩過程

仿真2當環(huán)路增益下降到1時，振幅的增長過程將停止，振蕩器達到平衡狀態(tài)，即進入等幅振蕩狀態(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Ui=UiA附近，當不穩(wěn)定因素使ui的振幅Ui增大時，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，當不穩(wěn)定因素使ui的振幅Ui減小時，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平衡點A和B，其中，A點是穩(wěn)定的，而B是不穩(wěn)定點，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，勢必使Ui進一步增大，從而更偏離平衡點B，最后到達平衡點A；

反之，若某種原因使Ui小于UiB，則|T(ωo)|隨之減小，從而進一步加速Ui減小，直到停止振蕩。

通過上述討論可見，要使平衡點穩(wěn)定，|T(ωo)|必須在UiA附近具有負斜率變化

tui返回繼續(xù)Oωωo3反饋振蕩電路的判斷根據上述反饋振蕩電路的基本原理和應當滿足的起振、平衡和穩(wěn)定三個條件，判斷一個反饋振蕩電路能否正常工作，需考慮以下幾點：(1)可變增益放大器件(晶體管，場效應管或集成電路)應有正確的直流偏置，起振開始時應工作在甲類狀態(tài)，以便于起振。(2)開始起振時，環(huán)路增益幅值應大于1。由于反饋網絡通常由無源器件組成，反饋系數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)，負載電阻不能太小。(3)環(huán)路增益的相位在振蕩頻率點應為2π的整數倍，即環(huán)路應為正反饋。(4)選頻網絡在振蕩頻率點附近應具有負斜率的相頻特性例1判斷圖示各反饋振蕩電路能否正常工作。電路由兩級共發(fā)射極反饋電路組成，其瞬時極性如圖中所標注，所以是正反饋。LC并聯回路同時擔當選頻和反饋作用，且在諧振頻率點上反饋電壓最強。在討論選頻網絡的相頻特性時，一定要注意應采用其阻抗特性還是導納特性。對于圖(a)，LC并聯回路輸入的是VT2的集電極電流ic2，輸出的是反饋到VT1發(fā)射結的電壓ube1，所以應采用其阻抗特性。根據圖1.7可知,并聯回路的阻抗相頻特性在諧振頻率點上具有負斜率。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。由于并聯回路導納的相頻特性在諧振頻率點上是正斜率，所以不滿足相位穩(wěn)定條件。根據瞬時極性判斷法，如把LC并聯回路作為一個電阻看待，則為正反饋。但LC并聯回路在諧振頻率點的阻抗趨于無窮大，正反饋最弱。同時對于此LC并聯回路來說，其輸入是電阻Re2上的電壓，輸出是電流，所以應采用其導納特性。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回路置換了并聯回路。由于LC串聯回路在諧振頻率點的阻抗趨于零，則VT1輸入端的正反饋最強，且其導納的相頻特性在諧振頻率點上是負斜率，滿足相位穩(wěn)定條件，所以圖(c)所示電路能正常工作