高频电子技术第3章 正弦波振荡器.ppt

3.2.6 LC振荡器电路识读 第3章 正弦波振荡器 第3章 正弦波振荡器 知识点 正弦波振荡器组成及工作条件 幅度条件和相位条件 三点式振荡电路 石英晶体振荡器 第3章 正弦波振荡器 重点和难点 LC 振荡器的分析 石英晶体振荡器的应用 第3章 正弦波振荡器 振荡器是一种能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。它与放大器的区别在于这种转换电路不需外加激励信号，就能自行产生具有一定频率、波形和振幅的交流信号。 根据所产生的波形不同，可将振荡器分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波 3.1 反馈振荡器的工作原理 3.1.1 振荡器的组成 任何一种反馈式正弦波振荡器，至少应包括以下三个组成部分 1. 放大电路。 2. 反馈、选频网络。 3. 稳幅环节。 3.1.1 振荡器的组成 正弦波振荡器电路组成如图3–1所示。 放大电路 反馈、选频网络 3.1.1 振荡器的组成 高频电子技术中主要通过以下三个指标来衡量正弦波振荡电路的优劣。 （1）振荡频率 （2）振荡频率的稳定度 （3）振荡频率的可调节性 首先，假定振荡已经建立，下面研究电路应满足什么条件，才能维持振荡，即振荡器平衡条件。 放大器 （3-1） 反馈网络 (3-2) 3.1.2 振荡的平衡条件和起振条件 3.1.2 振荡的平衡条件和起振条件 将式（3-2）代入式（3-1），可得 （3-3） 上式称为正弦波振荡的平衡条件 （3-3）是相量式，它包含两层意思，其一，等式（3-3）两边的模应该相等 （3-4） 这一式子称为幅值平衡条件 3.1.2 振荡的平衡条件和起振条件 式（3-3）两边相位也应该相等，因此放大倍数的相位 和反馈系数相位 之和应等于2π的整数倍，即 （n为正整数) （3-5） 此式称为振荡电路的相位平衡条件 振荡器起振条件 （3-6） 3.1.3 振荡的稳定条件 1. 振幅稳定条件 3.1.3 振荡的稳定条件 2. 相位稳定条件 图3-3 相位稳定条件 (a）不稳定平衡 （b）稳定平衡 (a) (b) 3.2 LC正弦波振荡器 3.2.1 互感反馈式振荡器 3.2.1 互感反馈式振荡器 互感反馈式振荡器的频率近似等于 、 并联谐振回路的谐振频率： （3-7） 互感反馈式振荡器容易起振，输出电压幅度较大，结构简单，调节频率方便，且调节频率时输出电压变化不大。 3.2.2 三点式振荡器的工作原理 图3-5 三点式振荡器的组成 3.2.2 三点式振荡器的工作原理 设 回路由纯电抗元件组成 ，其电抗值分别为 回路中， 两端的电压是反馈电压，用 表示。由于 是 在 支路中 上的分压，有 (3-9) 3.2.2 三点式振荡器的工作原理 根据三极管放大器极性的判断，输出电压 与输入电压 相位差为 ，要满足正反馈的相位条件， 与 应反相，所以 ＞ 0 （3-10） 图3-6电容和电感三点式振荡器 3.2.3 电感三点式振荡器（Hartley） 图3-7 电感三点式振荡器及其等效电路 3.2.3 电感三点式振荡器（Hartley） 振荡器的振荡频率可近似用并联谐振回路的谐振频率来表示，即 （3-11） 3.2.4 电容三点式振荡器（Colpitts） 图3-8 电容三点式振荡器及其等效电路 3.2.4