第3章正弦波振荡器第3章正弦波振荡器6章节(492KB).pptVIP

第 3 章　正弦波振荡器 3.6　负阻正弦波振荡器 3.6.1　负阻器件 3.6.2　负阻振荡原理及其电路 3.6.3　用负阻观点讨论 LC 反馈振荡器 　　负阻振荡器是采用负阻器件与 LC 谐振回路共同构成的一种正弦波振荡器，主要工作在 100 MHz 以上的超高频段。负阻振荡器=负电阻+LC选频 3.6.1　负阻器件 　　负阻器件是指它的增量电阻为负的器件。 　　隧道二极管的伏安特性如图 3-6-1 所示。 　　图中(小信号状态下) vD = VQ + v = VQ + Vmsin? t 　　忽略失真的情况下 iD = IQ + i = IQ - Imsin? t 增量电流 i = (-gn)v = (-gn)Vmsin? t = - Imsin? t 　　加到器件上的平均功率 　　器件产生交流功率 　　因为　Vm VQ，Im IQ　　　所以　P 0 　　器件是将一部分直流功率转换为交流功率。 　　图 3-6-2 给出了隧道二极管工作在大信号时的特性，图中电导 式中： I1m — 基波电流振幅。 　　当器件工作在大信号时，定义器件的平均负增量电导为 -gn(av)。 　　当静态工作点一定时，随着输入电压增大，电流正、负半州的顶部出现凹陷，因此基波电流增大逐步趋缓，结果使得gn(av)减小。 3.6.2　负阻振荡原理及其电路 　　图 3-6-3 给出了电压控制型负阻振荡器。 　　器件并接在谐振回路上。 　　电路方程为 式中：ge = ge0 - gn(av) ge0 — 谐振回路固有谐振电导。 　　当　　　　　时 上式中， ge = ge0 - gn(av) 　　起振条件：gn ge0 。 　　平衡条件：gn = ge0 。 或　　　　　ge0 = gn(av) ， 　　振幅稳定条件： 　　相位稳定条件。 　　谐振回路的相频特性予以保证 。 　　电流控制型负阻器件如图 3-6-4 所示。 　　负阻器件串接在谐振回路中。 　　采用同样的分析方法得到。 　　起振条件：rn re0 　　平衡条件： re0 = rn(av) 　　振幅稳定条件： 相位稳定条件。 谐振回路的相频特性予以保证 。 例如： 　　　　电压控制型负阻振荡器如图 3-6-5 所示。 图 3-6-5　电压控制型负阻振荡器 R = R1 // R2 　　R1、R2 取值过大，如虚线所示，有三个交点，会引起静态工作点不稳定。 3.6.3　用负阻观点讨论 LC 反馈振荡器 　　从能量的观点看，带有正反馈的放大器件可以等效地看成负阻器件。参见图 3-6-6(a)。 　　受控电流源支路的等效导纳(=输入电流/输出电压) 　　参见图 3-6-6(b)。 　　用负阻的观点和用反馈的观点研究振荡器的特性是等效的。