第5章正弦波振荡器要点解析.ppt

2000.9月---12月 《通信电路原理》---无八 第5章 正弦波振荡器 5.1 引 言 5.2 LC振荡器的基本工作原理 5.3 LC振荡器的电路分析 5.4 振荡器的频率稳定度 5.5 晶体振荡器 5.6 特殊振荡现象（*） 复习 1. 石英谐振器的等效电路 2. 石英谐振器的谐振频率 3.石英谐振器的基本特性 三种反馈振荡器： 谐振回路接入系数 对于三次泛音频率，LC1回路呈感性，不满足起振的相位条件而被抑制；对于七次及其以上的泛音频率，由于晶体的压电效应微弱，不能满足起振的振幅条件也被抑制；于是电路可靠地工作在五次泛音频率上。 由于 ，（ ） 石英晶体参数具有高度稳定性， 很稳定， 也很稳定。 由于 ，石英谐振器是等效为电感 L 用。 振荡回路的振荡频率近似等于 。 讨论： 由于 ，振荡管与石英谐振器之间耦合很松。 4. 两种振荡器电路比较： （1）电容反馈型电路的优缺点： 优点：由于输出端和反馈电路是电容，对高次谐波电抗小，振荡波形更接近正弦波。振荡频率可较高。 缺点：用两个电容调节频率不方便。（又要 不变）振荡器的振幅不稳定。 （2）电感反馈型电路的优缺点： 优点：用一个电容可方便调节频率。 缺点：由于反馈电路是电感，振荡波形含有高次谐波多。 振荡频率不高。 A 5.3.2 三点式振荡器 1. 相位平衡条件的判断准则 . 可得三点式振荡器中所采用的三个电抗元件应该满足的要求： （1） 与 应为同一性质的电抗；（放大器倒相） （2） 应与 ， 的电抗性质相反。（反馈倒相） 满足上述二个要求时，才能满足相位平衡条件。 假定各极间的电路阻抗为纯电抗， 即： 由于不考虑其它因素产生的相移， 故在回路谐振时，回路相移应为零。 复习 举例： 电感 电容 i=1,2,3 (1)电容反馈（考毕兹） f01 f02f f03 (2)电感反馈（哈特莱） f01 f02f f03 (4)电容反馈 （考毕兹） f01= f02f f03 （ ） 根据起振条件 ， 得出： AF 1 2. 电路参数对起振条件的影响 3. 器件参数对振荡频率的影响 器件参数对振荡频率的影响有两个途径：一是通过等效电抗 的影响，一是通过等效电阻的影响。 等效电抗的影响，主要反映在输出输入电容方面： 等效电阻 、 的影响： 更精确的频率表达式 这里，仍认为高频时?值为实值，并忽略了回路电感线圈 损耗引入的相移。 4.两种改进型的电容反馈型三点式振荡器 电容反馈型三点式振荡电路的振荡波形更接近正弦波。振荡 频率可较高。有什么问题？ 反馈系数F则只有一段范围内较合适。F过小，反馈不足， 回路能量的补充不足以弥补回路的损耗，使振荡最终不能 建立；F过大，输入电路与回路耦合过紧，使Q值降低，增 益减小，环路负载过重，振荡也难以发生。 晶体管的输出输入电容影响振荡频率。 晶体管的等效电阻 、 的影响回路的Q值，从而影 响振荡频率。 影响反馈系数F与振荡频率的因素都是 和 。 采用办法： 把决定振荡频率的主要元件与决定反馈系数F的主要元件分开。 振荡频率不受晶体管的输出输入电容影响。 （1）串联改进型电容反馈三点式振荡器 ——克拉泼（clapp）电路 L L 并联谐振回路的谐振电阻 等效到晶体管的C-E两 端，是： 显然当： 反馈系数F与振荡频率的调节互不影响。 振荡频率与晶体管的输出输入电容无关。 振荡器的振幅不稳定。（调节 改变振荡频率时—停振） （2）并联改进型电容反馈三点式振荡器 ——西勒（shelle）电路 显然当 L L 晶体管的输出输入电容影响较小。 是与 并联的，调节 可调节振荡频率，但对 并联谐振回路的谐振电阻 等效到晶体管的C-E两 端的等