高频电子线路第4章.pptxVIP

高频电子线路;高频正弦波振荡器在通信系统中起何作用？;第四章 正弦波振荡器;正弦波振荡器;4.1 反馈振荡器的振荡条件分析;与放大器不一样，反馈振荡器没有外加激励信号，其最初的激励是在接通电源时，电路中存在各种电扰动和热噪声等，这些小扰动的幅度很小，具有很宽的频谱。为了使放大器的输出为一个固定频率的正弦波，则闭环环路必须含有选频网络，通过选频网络从很宽的频谱资源中选出需要的工作频率，而将其余的频率分量抑制掉，因此反馈振荡器还必须有选频网络。一个反馈振荡器要正常的工作，必须满足三个条件：起振条件、平衡条件以及稳定条件。;4.1.2 振荡器的起振条件和平衡条件;2．平衡条件;图4.2 满足起振与平衡条件的环路增益特性;4.1.3 振荡平衡的稳定条件;1．振幅稳定条件;2．相位稳定条件;4.1.4 反馈振荡器的判断;(1) 对于放大器的起振与平衡的相位条件，都是要求环路是正反馈。;【例4.1】 图4.4所示为一LC振荡器的实际电路，图中反馈网络是由电感L和L1之间的互感M来实现，称之为LC互感耦合振荡器，其中电容Cb为耦合电容，电容Ce为高频旁路电容，都为大电容。画出交流等效电路，分析该电路满足正反馈时其同名端的位置。;解：耦合电容和高频旁路电容在高频时作为短路处理；LC并联回路其接电源的一端作为接地处理；基极偏置电阻交流等效为，但该电阻与晶体管be结电阻相比很大，此处作为断路处理。;4.1.5 频率稳定度;根据测试时间的的长短，将频率稳定度分为长期频率稳定度、短期频率稳定度以及瞬时频率稳定度。;2.提高频率稳定度的措施;2)提高回路的标准性;4.2 LC三点式正弦波振荡器;4.2.1 三点式振荡器的电路组成法则;当回路谐振时，放大器的输出电压 与输入电压 反相，为了满足正反馈的条件，则反馈电压 需要与输出电压 反相，这样 与 的相位才能相同，使电路满足正反馈条件。一般情况下，回路的Q值很高，因此回路的谐振电流 远大于晶体管的基极、集电极、发射极电流，这里忽略晶体管基极、集电极与发射极电流，则由图4.5有;三点式振荡器有两种基本的电路形式：与发射极相连同为电容的，称为电容三点式振荡器，???称考必兹(Colpitts)振荡器，如图4.6(a)所示；与发射极相连同为电感的，称为电感三点式振荡器，也称哈特莱(Hartley)振荡器，如图4.6(b)所示。;【例4.2】 在图4.7所示电路中，两个LC并联回路的谐振频率分别是 和 ，求振荡频率f0与f1、f2的关系。;4.2.2 电容三点式振荡器;一般来讲，高频旁路电容与耦合电容都比回路电容大一个数量级以上，对于高频电路来讲，可视为短路；高频扼流圈LC比回路电感大一个数量级以上，对于高频电路来讲，可视为断路。由于Rb1//Rb2比晶体管的输入电阻大很多，这里作为断路处理。4.8(b)是其交流等效电路。 ;下面分析该电路的起振条件。由于起振时晶体管工作在小信号线性放大区，因此可用Y参数等效电路，图4.9是晶体管的高频小信号等效电路。为了分析方便，这里做了如下假设。;(1) 忽略反向传输导纳，Yre=0。;;4.2.3 电感三点式振荡器;类似于电容三点式振荡器的分析方法，可求得电感三点式振荡器起振时的条件电容三点式的一致，其反馈系数为;电容三点式振荡器与电感三点式振荡器的特点比较如下：;4.2.4 改进型电容三点式振荡器;1．克拉泼振荡器;由图4.11(b)可得谐振回路的总电容为;由于晶体管以部分接入的方式与回路连接，ce端与回路的接入系数为;谐振回路中接入C3后，虽然振荡器频率稳定度得到了提高，调节C3不会改变反馈系数，但是不能太大，C3不能太小，否则将影响振荡器的起振。假设回路的总负载为RL(包括回路的谐振电阻、实际负载等效到回路等)，则其等效到晶体管ce端的负载电阻RL’为;克拉泼振荡器的缺陷是不适合作波段振荡器。波段振荡器要求在一段区间内振荡频率可变，且振幅幅值保持不变。这是因为克拉泼振荡器频率的改变是通过调整C3来实现的，而C3的改变，回路总负载将随之改变，放大器的增益也将变化，调频率可使环路增益不足而停振；另外，由于负载电阻的变化，振荡器输出幅度也将变化，导致波段范围内输出振幅变化较大。而克拉泼振荡器主要用于固定频率或者波段较窄的场合，其波段覆盖系数(最高工作频率与最低工作频率之比)一般只有1.2～1.3。;2．西勒振荡器;西勒振荡器是在克拉泼振荡器的基础上，在电感L两端并联了一个小电容C4，且满足C1、C2远大于C3，C1、C2远大于C4。由图4.12(b)可得谐振回路的总电