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* 3.2　LC 正弦波振荡器 第 3 章　正弦波振荡器 3.2.1　三点式振荡电路 3.2.3　举例 3.2　LC 正弦波振荡器 　　LC 正弦波振荡器：采用 LC 谐振回路作为相移网络的振荡器。 种类：变压器耦合振荡电路 三点式振荡电路和差分对管振荡电路。 3.2.1　三点式振荡电路 一、电路组成法则 　　1．电路 　　两种基本类型三点式振荡器的原理电路(交流通路)。 　　2．组成法则：交流通路中，三极管的三个极与谐振回路的三个引出端相连接。其中，与发射极相接的为两个同性质电抗，接在集-基间的为异性电抗。 三点式振荡电路组成法则 　　可证，此法连接必满足相位平衡条件，实现正反馈。 二、三点式振荡器电路 1．电容三点式 　　(1)电路 RB1、RB2 和 RE ：分压式偏置电阻； CC、CB、CE ：旁路和隔直流电容；RC ：集电极直流负载电阻； RL ：输出负载电阻 ； L、C1、C2 ：并联谐振回路。 　　(2)组成 可变增益器件：三极管 T；相移网络：并谐；发射极：为两同性质容性电抗； 集-基：感性电抗。 (3)讨论 —— 起振与平衡 　　T 为可变增益器件，偏置电路设置合适 Q 点同时，随 vi 的增大产生自给偏置效应，加速放大器增益的下降。 　　其直流偏置电路如图。刚起振时，射结直流偏置为静态偏置电压，VBE0= VBEQ = VBB - IBQRB - IEQRE 　　反馈→ vi ↑→ vi 一部分进入截止区→ iC为失真的脉冲波，其平均值 IC0 将＞ICQ → VBE0 ↓ → 增益↓ → 平衡 　　所以，振荡振幅增大时，加在发射结上的偏置电压将自静态值向截止方向移动，导致环路增益进一步下降，从而提高了振荡振幅的稳定性。 自给偏置效应 2．电感三点式振荡器电路 交流通路 (1)电路与元件作用 (2)组成法则判断 三、电容三点式振荡电路的起振条件(相位与振幅) 1．等效电路(以 3-2-2b 为例) 推导环路增益 T(j?) 时，应将闭合环路断开。 (1)改画电路 断点左面加环路的输入电压 Vi(j?) 断点右边(与C2 并联)接入自断点向左看进去的阻抗 Zi Re0 ： L、C1、C2 并联谐振回路的固有谐振电阻。 Q0：固有品质因数。 (2)用混合 ? 型等效电路表示 　　设 fosc fT (管子的特性频率)，忽略 rbb? 、ree 和 Cbc? ，得简化的等效电路： 由图可见，在 × 处呈现的输入阻抗。 其中 Zi = RE // re //(1/j?Cb?e)，re = 26 mV/IEQ 令 且设 则反馈电压 Vf(j?) 为： (Z1、Z2 串与 Z3 并) Z1 Z2 Z3 所以 (3-2-1) 将 Z1、Z2、Z3 表达式带入，整理得 (3-2-2a) 其中 式中， 谐振时满足虚部为 0，即 B = 0，?T(?osc) = 0 起振时满足 T(?osc) 1 (gm A) 可求得三点式振荡器的相位起振条件为 (3-2-3) 振幅起振条件为 (3-2-4) 讨论：1．振荡角频率 ?osc 　　振荡频率 ?osc 由相位起振条件决定，解(3)求得 (3-2-5) 式中， ：LC 回路总电容， ：固有谐振角频率。 　　?osc 与 ?0 (LC) 有关，还与 gi (Ri)、g?L ( Re0、 RL) 有关，且 ?osc ?0 。 在实际电路中，一般满足 工程估算时，　　?osc ? ?0 = 　　　　　　　(3-2-6) 2．振幅起振条件 　　工程估算时，令 ? = ?osc ? ?0 ，代入(4)式，即： (3-2-4) 振幅起振条件可简化为： 设 (3-2-7) n 为电容分压比 (p127)，上式改写为 gm (3-2-8a) 或 (3-2-8b) 若 gi ? ，则由图可见，n2gi 便是 gi 经电容分压器折算到集电极上的电导值。 　　因而回路谐振时集电极上的总电导为(　+ n2gi)，gm 除以这个总电导就是回路谐振时放大器的电压增益 Av(?0)*，而 n 则是反馈网络(C1、　组成)的反馈系数 kfv ，这样(8b) 　　　　　　　又可表示为 Av(?0) kfv 1 　　讨论：为满足振幅起振条件，应增大 Av(?0) 和 kfv 。 　　① 增大 kfv (= n) ，n2gi 增大，Av(?0) 减小；减小 kfv ，虽提高 Av(?0)，但回路增益 T(?0) 受限。故 n 取