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第三章 波形发生与变换电路 （P218) 3.1 LC反馈正弦波振荡器的工作原理 3.2 反馈型晶体管LC振荡器电路 3.3 频率稳定度及改进型电容三端式振荡电路 3.5 石英晶体振荡器 第三章 波形发生与变换电路 1、自激振荡器 2、振荡器与放大器的区别 3、不同的振荡器 频谱纯度 稳定度 4、应用广泛 振荡器组成 3.1 LC 反馈正弦波振荡器的工作原理 如何产生一个振荡？ 3.1 LC 反馈正弦波振荡器的工作原理 3.1 LC 反馈正弦波振荡器的工作原理 3.1 LC 反馈正弦波振荡器的工作原理 在电路中引入正反馈就相当于引入了负电阻。 负电阻提供能量，能量的提供需要合适的时间！ 3.1 LC 反馈正弦波振荡器的工作原理 (1)具有放大能力的有源器件。它的作用是不断地向振荡系统补充能量，以维持等幅振荡并输出给负载。 (2)由储能元件组成的选频网络。选频网络决定着振荡器的振荡频率。 (3)控制能量补充的正反馈网络。该网络控制能量适时、适度地补充给振荡系统。 3.1.1 自激振荡的建立过程及起振条件 放大器 振荡器 3.1.1 自激振荡的建立过程及起振条件 放大器 振荡器 3.1.1 自激振荡的建立过程及起振条件 放大器 振荡器 3.1.2振荡器的平衡条件 如何让振荡器输出由起振时的振幅逐渐加大到最终输出的稳幅振荡？ 3.1.2振荡器的平衡条件 3.1.2振荡器的平衡条件 3.1.2振荡器的平衡条件 3.1.3 振荡器的振幅平衡的稳定条件 3.1.4 振荡器的相位平衡的稳定条件 3.1.4 振荡器的相位平衡的稳定条件 3.1.4 振荡器的相位平衡的稳定条件 (P 258-260) 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-8 3-9 * 高频电路 1.定义 高功放 不需外加激励，自身将直流电能转换为交流电能。 由于大多数振荡器都是利用LC回路来产生振荡的，因此应首先研究LC回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工作原理的预备知识。 LCR自由振荡电路 所谓“谐振”，就能量关系而言，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。 1）振荡回路，包含两个（或两个以上）储能元件。在这两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行，其频率决定于元件的数值。 2）一个能量来源，补充由振荡回路电阻所产生的能量损失。在晶体管振荡器中，这个能源就是直流电源。 3）一个控制设备，可以使电源功率在正确的时刻补充电路的能量损失，以维持等幅振荡。这是由有源器件和正反馈电路完成的。 利用正反馈方法来获得等幅的正弦振荡, 这就是反馈振荡器的基本原理。 反馈振荡器是由主网络和反馈网络组成的一个闭合环路。 其主网络一般由放大器和选频网络组成, 反馈网络一般由无源器件组成。  uf u0 ui 放大器 晶体三极管 场效应管 差分放大器 运算放大器 选频网络 LC并联谐振回路 RC选频网络 晶体滤波器等 反馈网络 电容分压 电感分压 变压器耦合 电阻分压 电容中存储的电能和电感中 存储的磁能就会交替转换而形成振荡。 回路电压方程 回路的衰减系数 回路的无阻尼振荡角频率 + V - - V + 回路的衰减系数 回路的无阻尼振荡角频率 初始条件 与 非振荡型 与 衰减振荡型 回路的衰减系数 回路的无阻尼振荡角频率 增幅振荡 阻尼振荡 等幅振荡 在电路中引入正反馈就相当于引入了负电阻。 振荡频率为： A点补充，相位超前，T ,f 。 B点补充，相位滞后，T ,f 。 振荡器的工作原理与LC谐振回路的自由振荡类似，它至少应由以下三部分组成。 1、决定振荡频率的储能回路 2、控制合适补充能量的系统 3、能源的提供与合适的偏置电路 + - + + - + 正反馈（由同名端保证的） 也称为相位条件 放大器（ ） 也称为振幅条件 限幅放大器的放大倍数（开环增益） 反馈网络的反馈系数 正反馈： 闭环增益： 闭环增益： 建立等幅振荡器的条件 （振荡平衡条件） 3.1.1 自激振荡的建立过程及起振条件 放大器 振荡器 使振荡器输出的幅度越来越大 起振条件 能否输出变得越来越大无限增长？ 希望最终可以输出等幅振荡。