正弦波振荡器的定义课件.ppt

1、目 录 第第1 1章章 绪论绪论第第3 3章章 选频网络选频网络第第4 4章章 高频小信号放大器高频小信号放大器第第5 5章章 非线性电路、时变参量电路和变频器非线性电路、时变参量电路和变频器第第6 6章章 高频功率放大器高频功率放大器第第7 7章章 正弦波振荡器正弦波振荡器第第9 9章章 振幅调制与解调振幅调制与解调第第1010章章 角度调制与解调角度调制与解调第第1212章章 反馈控制电路反馈控制电路第第1313章章 频率合成电路频率合成电路2第7章 正弦波振荡器正弦波振荡器 一、概述一、概述 二、二、LC振荡器的基本工作原理振荡器的基本工作原理三、三、振荡器的平衡与稳定条件振荡器的平衡与

2、稳定条件 四、四、反馈型反馈型LC振荡器线路振荡器线路五、五、振荡器的频率稳定问题振荡器的频率稳定问题 六、六、石英晶体振荡器石英晶体振荡器Next高频电子线路高频电子线路High Frequency Circuit思考题与习题思考题与习题1 1 发射机部分发射机部分2 2 接收机部分接收机部分3共用设备共用设备4天线天线信信源源信信宿宿一个完整的通信设备组成框图一个完整的通信设备组成框图 一、概述 振荡器振荡器(Oscillator)是不需外加信号激励，能是不需外加信号激励，能自动地将直流电能转换为周期性交流电能的自动地将直流电能转换为周期性交流电能的装置。又称为装置。又称为自激式振荡器自激

3、式振荡器。与与非线性谐振放大器非线性谐振放大器（又称为（又称为他激式振荡器）他激式振荡器）的区别：无需外加激励信号。的区别：无需外加激励信号。正弦波振荡器正弦波振荡器的定义：通过选频网络将直流的定义：通过选频网络将直流电能转换为周期性交流电能的装置。电能转换为周期性交流电能的装置。振荡器是组成电子线路的三大组成部分之一振荡器是组成电子线路的三大组成部分之一（amplifier，filter，oscllator）一、概述 按工作原理划分按工作原理划分按产生振荡所采按产生振荡所采用器件划分用器件划分正弦波振荡器分类正弦波振荡器分类反馈式：带选频网络的正反馈放大器反馈式：带选频网络的正反馈放大器LC

4、 OSC.负阻式：负阻器件与振荡电路相接负阻式：负阻器件与振荡电路相接Crystal OSC.RC OSC.适于适于HF适于适于LF一、概述 二、LC振荡器的基本工作原理放大器放大器反馈网络反馈网络ofVVFS12_oViVfVLR自激自激OSC.可看成可看成是由他激式是由他激式OSC.演变而来的。演变而来的。ioVVA开开关关S置置到到1oV开开关关S置置到到2iV即即构构成成自自激激OSC.即即外外加加信信号号源源iV且且使使fV与与相相等等直直接接放放大大反反馈馈放放大大二、LC振荡器的基本工作原理平衡条件平衡条件放大器放大器反馈网络反馈网络ofVVFS12_oViVfVLRioVVA由

5、于此时由于此时 ，且，且 ioVVAofVVF1FA1FAn2FA振幅平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件相位平衡条件设设:A=100，F=1/100 vi=10mVvo=A vi=10010=1Vvf=vo F=11/100=10mV1FAfiVV二、LC振荡器的基本工作原理放大器放大器反馈网络反馈网络ofVVFS12_oViVfVLRioVVAioVVAofVVF谐振放大器谐振放大器反馈网络反馈网络_oViVfVfV_CLLCLC振荡器方框图的具体化振荡器方框图的具体化放大电路：放大电路：放大作用放大作用 正反馈网络：正反馈网络：满足相位条件满足相位条件选频网络：选频网络：决定振荡频率决定振荡

6、频率 非线性元件：非线性元件：稳幅稳幅二、LC振荡器的基本工作原理起振条件起振条件问题：问题：振荡器在无外加信号时是如何起振呢？振荡器在无外加信号时是如何起振呢？回答：回答：在电源一接通时，电路内必然存在某种扰动，如在电源一接通时，电路内必然存在某种扰动，如BJT电流的突增，电路中的热噪声等等，这些扰动实际电流的突增，电路中的热噪声等等，这些扰动实际上就构成了原始的输入信号（很微弱）。这样，在满足上就构成了原始的输入信号（很微弱）。这样，在满足一定的条件下，幅度逐渐增大，振荡就建立起来了。一定的条件下，幅度逐渐增大，振荡就建立起来了。问题：问题：A0F 满足什么样的条件才可能建立振荡呢？满足什

7、么样的条件才可能建立振荡呢？回答：回答：应满足应满足A0F 1的振幅条件。的振幅条件。二、LC振荡器的基本工作原理起振条件起振条件A0F 1 的情况的情况经过反馈和放大的循环过程，幅度经过反馈和放大的循环过程，幅度逐渐增长，振荡就建立起来了。逐渐增长，振荡就建立起来了。设设:A0=100，F=1/10，Vi=1 V Vi=1 V，Vo=A0Vi=100 V Vi=10 VVo=A0Vi=1mV(Vi=Vf=Vo F=10 V)，Vi=100 V，Vo=A0Vi=10 mVioVVAofVVFfiVVvBEtOVBEQVBE二、LC振荡器的基本工作原理起振条件起振条件问题：问题：振荡幅度会无止境

8、地增长吗？振荡幅度会无止境地增长吗？回答：回答：不会。因为当振荡幅度增长到一定程度，不会。因为当振荡幅度增长到一定程度，BJT的动的动态范围就会延伸到非线性区，即：态范围就会延伸到非线性区，即：甲类甲类甲乙类甲乙类丙类（延伸到截止区或饱和区）丙类（延伸到截止区或饱和区）在进入甲乙类之后，放大倍数就不再是常数在进入甲乙类之后，放大倍数就不再是常数A0（甲类时视（甲类时视为常数）了，而是变量为常数）了，而是变量A。A是振幅的函数（单调递减）。是振幅的函数（单调递减）。随着增益随着增益A的逐渐减小，的逐渐减小，Vo 和和 Vi 的增长速度也随之减慢，直的增长速度也随之减慢，直到到AF=1。平衡状态平

9、衡状态起振起振平衡平衡vBEtOVBEVBEQ振荡电压的建立振荡电压的建立 BQIootBEvBEvBiot)(CBiiBavIBEQVBEVQ二、LC振荡器的基本工作原理起振条件起振条件1FAn2FA振幅条件振幅条件相位条件相位条件二、LC振荡器的基本工作原理起振条件起振条件综上所述，自激振荡器的起振条件为：综上所述，自激振荡器的起振条件为：“起振起振平衡平衡”过程的总结过程的总结A0F 1线性区（线性区（A0）增幅振荡增幅振荡正反馈正反馈非线性区（非线性区（A）AAF=1（平衡）（平衡）注：注：获得单一正弦波振荡频率的条件：振荡电路具有获得单一正弦波振荡频率的条件：振荡电路具有选频特性，否

10、则为非正弦波振荡器。选频特性，否则为非正弦波振荡器。二、LC振荡器的基本工作原理实际上，自激振荡器之所以能从开始的增幅振荡，实际上，自激振荡器之所以能从开始的增幅振荡，最终稳定在某一振幅上，其因素有两个：一是最终稳定在某一振幅上，其因素有两个：一是BJT本本身的非线性特性身的非线性特性（内因）（内因）；二是有外加偏压和自给偏；二是有外加偏压和自给偏压的组合偏置在起作用压的组合偏置在起作用（外因）（外因）。根据丙类功放的分析方法，可推得振荡电路的放大根据丙类功放的分析方法，可推得振荡电路的放大倍数倍数A与晶体管参数与晶体管参数gc、导通角、导通角 c和负载和负载Rp的关系为的关系为：）（cc10

11、cos1)(AAPc0RgA 结论：结论：A0F 的大小决定了振荡器在平衡状态时的晶体的大小决定了振荡器在平衡状态时的晶体管工作状态。管工作状态。二、LC振荡器的基本工作原理）（cc10cos1)(AA结论：结论：A0F 的大小决定的大小决定了振荡器在平衡状态时了振荡器在平衡状态时的晶体管工作状态。的晶体管工作状态。举例说明这一举例说明这一结论结论 A0=8，F=0.2，A0F=1.61。平衡时平衡时AF=1，求得求得 c=101.5晶体管工作在甲乙类状态晶体管工作在甲乙类状态 A0=10，F=0.2，A0F=21。平衡时平衡时AF=1，求得求得 c=90晶体管工作在乙类状态晶体管工作在乙类状

12、态 A0=20，F=0.2，A0F=41。平衡时平衡时AF=1，求得求得 c=66.3晶体管工作在丙类状态晶体管工作在丙类状态强调：强调：起振时，起振时，BJT工作于甲类；平衡时一定工作于非线性状态。工作于甲类；平衡时一定工作于非线性状态。三、振荡器的稳定条件1.振幅平衡的稳定条件振幅平衡的稳定条件VomOAF1A0QVomQ放大倍数放大倍数 A 随振幅随振幅Vom的变化特性的变化特性假定因某种因素使振幅增大假定因某种因素使振幅增大超过了超过了VomQ，此时，此时A1/F，即出现即出现AF1/F，即出现，即出现AF1的情况，于是振幅就自的情况，于是振幅就自动增大，从而又而回到动增大，从而又而回

13、到VomQ。因此因此Q点是稳定平衡点。点是稳定平衡点。不稳定平衡不稳定平衡稳定平衡稳定平衡Q点是否稳定，要看在此点是否稳定，要看在此点附近振幅发生变化时，点附近振幅发生变化时，电路能否恢复到原平衡电路能否恢复到原平衡状态。状态。1.振幅平衡的稳定条件振幅平衡的稳定条件VomOAF1A0QVomQ不稳定平衡不稳定平衡稳定平衡稳定平衡0omQomomVVVA形成稳定平衡点的根本形成稳定平衡点的根本原因在于平衡点附近，原因在于平衡点附近，放大倍数随振幅的变化放大倍数随振幅的变化特性具有负的斜率，即特性具有负的斜率，即三、振荡器的稳定条件放大倍数放大倍数 A 随振幅随振幅Vom的变化特性的变化特性2.

14、相位平衡的稳定条件相位平衡的稳定条件振荡电路的相频特性振荡电路的相频特性当外界干扰引入当外界干扰引入+时，时，LC回路的工作频率从回路的工作频率从 0增到增到 0，其增量为其增量为+0。000外界干扰外界干扰（+）0这时这时LC回路失谐，引入的相回路失谐，引入的相移为移为0，即，即LC回路相位回路相位的减少补偿了原来的相位增的减少补偿了原来的相位增加，振荡频率就降下来，工加，振荡频率就降下来，工作频率的变动被控制住。作频率的变动被控制住。结论：结论：LC回路具有补偿回路具有补偿相位变化的作用。相位变化的作用。三、振荡器的稳定条件2.相位平衡的稳定条件相位平衡的稳定条件振荡电路的相频特性振荡电路

15、的相频特性000外界干扰外界干扰（+）0总结：外界干扰总结：外界干扰与由此引起的与由此引起的 0为同符号为同符号，即，即而这一增量而这一增量 0与与引起引起LC回路的回路的0为异号，即为异号，即00000由此得出由此得出 相位平衡的稳定条件相位平衡的稳定条件00三、振荡器的稳定条件2.相位平衡的稳定条件相位平衡的稳定条件振荡电路的相频特性振荡电路的相频特性00001LC回路的回路的Q值值与振荡频率稳定性的关系与振荡频率稳定性的关系对于不同的对于不同的Q值，在同样的值，在同样的干扰干扰下，且在引起同样的下，且在引起同样的增量增量 0下，而由下，而由LC回路回路引引入的相移入的相移0却却不同。不同

16、。Q值越高，引入的相移值越高，引入的相移0越大，恢复力也就越大。越大，恢复力也就越大。Q2Q1Q2 Q102外界干扰外界干扰（+）结论：结论：Q值越高，振荡频值越高，振荡频率越稳定率越稳定。三、振荡器的稳定条件LCLC振荡器振荡器三个条件的总结三个条件的总结 起振条件起振条件接通电源后可从无到有建立起振荡。接通电源后可从无到有建立起振荡。平衡条件平衡条件进入平衡状态后可输出等幅持续振荡。进入平衡状态后可输出等幅持续振荡。稳定条件稳定条件平衡状态不因外界不稳定因素的影响平衡状态不因外界不稳定因素的影响而受到破坏。而受到破坏。1FAn2FA振幅平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件相位平衡条件1FA0o

17、mQomomVVVA001FAn2FA振幅条件振幅条件相位条件相位条件1FA四、反馈型LC振荡器线路1.互感耦合振荡电路互感耦合振荡电路集集电电极极调调谐谐型型基基极极调调谐谐型型发发射射极极调调谐谐型型+VCCeCeR1L2Lb1Rb2RbCCM+VCCb1Rb2ReRbCeC2L1LCM 改变改变M大小，即改变反馈量大小，即改变反馈量大小，以满足振幅起振条件。大小，以满足振幅起振条件。为保证正反馈，应注意耦合为保证正反馈，应注意耦合线圈同名端的正确位置。线圈同名端的正确位置。考虑到调基型与调发型的考虑到调基型与调发型的Ri较较小，会使小，会使LC回路回路Q值降低，常值降低，常采用采用“部分

18、接入部分接入”方式连接。方式连接。+VCCb1Rb2R2L1LeRbCCMeC四、反馈型LC振荡器线路1.互感耦合振荡电路互感耦合振荡电路+VCC集集电电极极调调谐谐型型+VCC基基极极调调谐谐型型发发射射极极调调谐谐型型b1Rb2ReRbCeC2L1LCeCeR1L2Lb1Rb2RbC+VCCb1Rb2R2L1LeRbCCCMMM正反馈的判断正反馈的判断瞬时极性法瞬时极性法 若为若为CBCB型，则反馈信号从型，则反馈信号从e e极极注入注入c c极与极与e e极同极性。极同极性。若为若为CECE型，则反馈信号从型，则反馈信号从b b极极注入注入c c极与极与b b极异极性。极异极性。若为若为

19、CCCC型，则反馈信号从型，则反馈信号从e e极极注入注入b b极与极与e e极同极性。极同极性。eCCECE型型CBCB型型CBCB型型四、反馈型LC振荡器线路1.互感耦合振荡电路互感耦合振荡电路+VCC集集电电极极调调谐谐型型+VCC基基极极调调谐谐型型发发射射极极调调谐谐型型b1Rb2ReRbCeC2L1LCeCeR1L2Lb1Rb2RbC+VCCb1Rb2R2L1LeRbCCCMMM这三种振荡电路，全采用这三种振荡电路，全采用分压偏分压偏置电路置电路（提供合适的静态工作（提供合适的静态工作点）。它不仅稳定性好，而且点）。它不仅稳定性好，而且存存在自偏压效应在自偏压效应。再考虑到。再考虑

20、到BJTBJT本本身的非线性特性，能使振荡幅度身的非线性特性，能使振荡幅度增大后，增大后，BJTBJT自动地进入工作效自动地进入工作效率较高的丙类、乙类或甲乙类状率较高的丙类、乙类或甲乙类状态。态。eCCECE型型CBCB型型CBCB型型四、反馈型LC振荡器线路1.互感耦合振荡电路互感耦合振荡电路+VCC集集电电极极调调谐谐型型+VCC基基极极调调谐谐型型发发射射极极调调谐谐型型b1Rb2ReRbCeC2L1LCeCeR1L2Lb1Rb2RbC+VCCb1Rb2R2L1LeRbCCCMMMeCCECE型型CBCB型型CBCB型型由于分布电容的存在，在频由于分布电容的存在，在频率较高时，难于做出

21、稳定性率较高时，难于做出稳定性高的变压器。因此他们的工高的变压器。因此他们的工作频率不宜过高，一般用于作频率不宜过高，一般用于中、短波段中、短波段(0.3(0.33MHz，3 330MHz)。四、反馈型LC振荡器线路2.三点式振荡器三点式振荡器iVbeXbcXceXfVoVI0bccebeXXX产生振荡的条件产生振荡的条件简记：简记：“射同它异射同它异”，即连接于晶体管射极的两个电抗元件性质，即连接于晶体管射极的两个电抗元件性质必须是相同的，而连接于晶体管基极和集电极的那个电抗元件性必须是相同的，而连接于晶体管基极和集电极的那个电抗元件性质必须是相异的。同样，对于由场效应管或运算放大器构成三点

22、质必须是相异的。同样，对于由场效应管或运算放大器构成三点式振荡器的一般原则也可简述为：式振荡器的一般原则也可简述为：“源（指源极）同它异源（指源极）同它异”或或“同（指同相端）同它异同（指同相端）同它异”。三点式振荡器构成的原则三点式振荡器构成的原则Xbe和和Xce的电抗性质相同；的电抗性质相同；Xbc与与Xbe、Xce的电抗性质相异。的电抗性质相异。四、反馈型LC振荡器线路3.电感三点式振荡器电感三点式振荡器（Hartley oscllator）电感的三个抽头分别接晶电感的三个抽头分别接晶体管的三个极，故称之为体管的三个极，故称之为电感三点式电路。电感三点式电路。)2(21210MLLCf+

23、VCCeCeRb1Rb2RbC1LC2LiVfV oVIC1L2L四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpitts oscllator）Rb1、Rb2、Re、Cb、Cc和和Ce为偏置电阻和旁路电容或隔直电容为偏置电阻和旁路电容或隔直电容。在开始振荡时这些电阻决定在开始振荡时这些电阻决定静态工作点；当振荡建立后，由静态工作点；当振荡建立后，由于于BJTBJT的非线性及工作状态进入到截止区，电阻的非线性及工作状态进入到截止区，电阻Re又起又起自偏压自偏压作用，从而限制和稳定了振荡的振幅。作用，从而限制和稳定了振荡的振幅。1bRbCCCVCC2C1CeCcLL2bReR

24、1CbIIcIiVLfV2CoV电 容 两 端 分电 容 两 端 分别 接 晶 体 管别 接 晶 体 管的 三 个 极，的 三 个 极，故 称 之 为 电故 称 之 为 电容 三 点 式 电容 三 点 式 电路。路。四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpitts oscllator）(a)小信号高频微变等效电路小信号高频微变等效电路1C2CoeyieybefeVybcLbpGbeVceVfVeeeI(b)图图(a)中中yie与与yoe被分解后的等效电路被分解后的等效电路1C2CoegiegIfVceVbefeVyoeCieCpGLeecb分析起振条件的思路分析起

25、振条件的思路求求F；求求A0；令令A0F1，求解。，求解。忽忽略略yre作作用用1CbIIcIbeVLfV2CceVbce四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpitts oscllator）(b)图图(a)中中yie与与yoe被分解后的等效电路被分解后的等效电路1C2CoegiegIfVceVbefeVyoeCieCpGLeecbpG1C(c)简化等效电路简化等效电路LceVfVIbefeVyebec2C将将gie折算到折算到c-e两端两端oeCCC11ieCCC22将将Gp折算到折算到c-e两端两端2pppGG 212CCCp反馈系数反馈系数2ceie2bei

26、eVgVgie2ie221ie2cebeiegFgCCgVVgoegiegcefVVF 21CC四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpitts oscllator）1C(c)简化等效电路简化等效电路LceVfVIbefeVyebec2Coegiegg1CLceVfVIbefeVyebec2C(d)简化等效电路简化等效电路将将gie折算到折算到c-e两端两端将将Gp折算到折算到c-e两端两端2pppGG 212CCCp反馈系数为反馈系数为ie2iegFg ie2poegFGggpG21CCF四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpit

27、ts oscllator）g1C(d)简化等效电路简化等效电路LceVfVIbefeVyebec2C将将gie折算到折算到c-e两端两端将将Gp折算到折算到c-e两端两端2pppGG 212CCCp反馈系数为反馈系数为ie2iegFg ie2poegFGgggyVgVyVVAfebebefebece0代入代入A0F 1得起振时所需得起振时所需的的|yfe|为为poeiefe1GgFFgy21CCF四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpitts oscllator）g1C(d)简化等效电路简化等效电路LceVfVIbefeVyebec2Cpoeiefe1GgFFg

28、y越大越越大越不易起振不易起振越小越越小越不易起振不易起振注：注：计算反馈系数和输计算反馈系数和输出端的电导（电阻）都出端的电导（电阻）都是假定输入端为是假定输入端为b-e，输出端为输出端为c-e；g为输出端的总电导。为输出端的总电导。同样可求出电感三点式的同样可求出电感三点式的起振条件（与电容三点式起振条件（与电容三点式的形式相同）。的形式相同）。21CCFF 通常取通常取0.10.5，MLMLF12但但A0F 取取35。四、反馈型LC振荡器线路4.电容三点式振荡器电容三点式振荡器（Colpitts oscllator）2121021CCCCLf 1bRbCCCVCC2C1CeC1CbIIc

29、IiVcLLL2bReRfV2CoVoeCCC11ieCCC22【正弦波振荡电路的分析方法【正弦波振荡电路的分析方法】（1 1）电路的组成是否具备正弦波振荡电路的四个基）电路的组成是否具备正弦波振荡电路的四个基本环节；本环节；（2 2）判断基本放大电路能否正常工作，是否建立起）判断基本放大电路能否正常工作，是否建立起合适的静态工作点并能正常放大；合适的静态工作点并能正常放大；（3 3）利用瞬时极性法判断电路是否引入正反馈；）利用瞬时极性法判断电路是否引入正反馈；（4 4）分析是否满足幅值条件。）分析是否满足幅值条件。四、反馈型LC振荡器线路四、反馈型LC振荡器线路分析方法举例分析方法举例判判断

30、断振振荡荡类类型型四、反馈型LC振荡器线路分析方法举例分析方法举例+VCCeCeR+VCCeCeRbC标注标注同名同名端并端并改错改错判断判断振荡振荡类型类型电电感感三三点点式式电电容容三三点点式式四、反馈型LC振荡器线路改错并改错并判断振判断振荡类型荡类型+VCC+VCCeRbC通常让通常让BJT工作在放大区和截止区，而不让工作在放工作在放大区和截止区，而不让工作在放大器和饱和区。因为饱和时，其输出阻抗急剧下降，大器和饱和区。因为饱和时，其输出阻抗急剧下降，这样小的阻抗（十几欧姆左右），几乎将这样小的阻抗（十几欧姆左右），几乎将LC回路短路，回路短路，波形便产生严重失真。波形便产生严重失真。

31、电电容容三三点点式式无无反反馈馈信信号号分析方法举例分析方法举例四、反馈型LC振荡器线路5.电感三点式和电容三点电感三点式和电容三点式振荡器优缺点比较式振荡器优缺点比较电容三点式振荡器输出电压波形好（因反馈电压取自电容三点式振荡器输出电压波形好（因反馈电压取自C2）；最高振荡频率高；频率稳定度高。）；最高振荡频率高；频率稳定度高。电感三点式便于用改变电容的方法来调整振荡频率，电感三点式便于用改变电容的方法来调整振荡频率，而不会影响反馈系数。而不会影响反馈系数。三点式电路的频率稳定度一般在三点式电路的频率稳定度一般在1010-3-3量级。量级。1CbIIcIiVLoVfV2CiVfV oVI2L

32、1LCbIcI共同优点：共同优点：电路电路简单，易起振。简单，易起振。共同缺点：共同缺点：存在存在Ci、Co，频率稳，频率稳定性差。定性差。四、反馈型LC振荡器线路6.例题例题1bRbCCCVCC2C1CeCcLL2bReR例：例：电容三点式振荡电路如右图所示。电容三点式振荡电路如右图所示。已知回路参数已知回路参数C1=36pF，C2=680pF，L=2.5 H，Q0=100，晶体管参数，晶体管参数goe=1mS，gie=0.5mS，Coe=4.3pF，Cie=41pF。试求该振荡器的振荡频率。试求该振荡器的振荡频率f0、反馈系数反馈系数F以及为满足起振条件所需以及为满足起振条件所需的的|yf

33、e|。pFCCCoe3.403.43611pFCCCie7213.468022pFCCCCC2.387213.407213.402121MHzLCf3.16102.38105.214.321211260 解：1）求f0 四、反馈型LC振荡器线路6.例题例题2）求）求F 1817213.4021CCFkCLQRp6.25102.38105.21001260SRGpp396.251195.07213.40721212CCCpSpGGpp4395.039223）求起振条件）求起振条件因而因而Gp的折算值为的折算值为谐振回路本身的谐振电阻为谐振回路本身的谐振电阻为 将将Gp折算到折算到c-e端时的端时

34、的接入系数为接入系数为 1CbIIcIiVLoVfV2C四、反馈型LC振荡器线路6.例题例题SRGpp396.2511SpGGpp4395.039223）求起振条件）求起振条件1CbIIcIiVLoVfV2Ciepoefe1FgGgFy1817213.4021CCFmS8.185.018110431183五、振荡器的频率稳定问题1 1频稳度的定义频稳度的定义在规定时间内，规定的温度，湿度、在规定时间内，规定的温度，湿度、电源电压等变化范围内振荡频率的电源电压等变化范围内振荡频率的相对变化率。相对变化率。瞬时频率稳定度瞬时频率稳定度（秒级）电路内部噪声引起的（秒级）电路内部噪声引起的振幅频率的相

35、对变化量。振幅频率的相对变化量。短期频率稳定度短期频率稳定度规定的时间为一天内。规定的时间为一天内。长期频率稳定度长期频率稳定度规定的时间为一天乃至几个月。规定的时间为一天乃至几个月。通常所讲的频稳度指短期频稳度。通常所讲的频稳度指短期频稳度。0ff 五、振荡器的频率稳定问题2不同场合的频率稳定度的要求不同场合的频率稳定度的要求1）中频广播电台发射机）中频广播电台发射机10-5数量级。数量级。2）电视发射机）电视发射机 10-7数量级。数量级。3）普通信号发生器）普通信号发生器10-4 10-5数量级。数量级。4）高精度信号发生器）高精度信号发生器 10-7 10-9数量级。数量级。五、振荡器

36、的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuitClapp circuit是对电容三点是对电容三点式电路的改进。其目的是减式电路的改进。其目的是减小小Ci和和Co对频率稳定度的影对频率稳定度的影响，即减小极间电容在回路响，即减小极间电容在回路总电容中的比重。总电容中的比重。组成：组成：在原电容三点式电路在原电容三点式电路中的中的L支路串联一支路串联一小电容小电容C3。要求：要求：C3 C1，C3 C2(a)原理电路原理电路1bRbC2C1CL2bReRCCVcR3CoCiC五、振荡器的频率稳定问题(b)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiC3改

37、进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(a)原理电路原理电路1bRbC2C1CL2bReRCCVcR3CoCiC五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiCPG(b)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiC五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(c)交流等效电路交流等效电路原理分析：原理分析：o11CCCi22CCCC（C3 C1，C3 C2）L3C1C2CoCiCPG321CCC串串

38、323121321CCCCCCCCC231331CCCCC3C五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(c)交流等效电路交流等效电路原理分析：原理分析：（C3 C1，C3 C2）3321CCCCC串串3021CLf可见，可见，f0 与与 无关。无关。21CC、C3 越小，则频率稳定度越高。越小，则频率稳定度越高。L3C1C2CoCiCPG五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(c)交流等效电路交流等效电路原理分析：原理分析：（C3 C1，C3 C2）3021CLfC3 越小

39、，则频越小，则频率稳定度越高。率稳定度越高。C3 作用的另一种解释：作用的另一种解释：L与串与串联使联使L支路的等效电感减小，支路的等效电感减小，故在频率不变的情况下，故在频率不变的情况下，C1与与C2可用得大一些，即增大了它可用得大一些，即增大了它们所占的比重，从而提高了频们所占的比重，从而提高了频率稳定度。率稳定度。L3C1C2CoCiCPG五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit起振条件分析：起振条件分析：（C3 C1，C3 C2）cep由于由于C3 C1，所以所以 pce又可写为又可写为13ceCCp313CCC(c)交流等效

40、电路交流等效电路L3C1C2CoCiCPGPG）（）（323213232CCCCCCCCC）（）（233123311CCCCCCC五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(c)交流等效电路交流等效电路起振条件分析：起振条件分析：（C3 C1，C3 C2）L3C1C2CoCiCPGPG13ceCCp由于由于LQG00P1且且所以所以PG又又301LC得得 02130PQLCGLQCCpG002312ceP1 五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit起振条件分析：起振条件分析：（

41、C3 C1，C3 C2）LQCCpGG002312cePP1得得 02130PQLCG根据前面讲的起振条件根据前面讲的起振条件 fey21CCFie2102130oe12fegCCQLCgCCy(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiCPGPGpoeie1GgFFg五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit起振条件分析：起振条件分析：（C3 C1，C3 C2）poeiefe1GgFFgy21CCFie2102130oe12fegCCQLCgCCy C3 0 0 高频段高频段难起振难起振 Q0 0GP易起振易起振 C1 1GP

42、难起振难起振(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiCPGPG301LCGP 五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit起振条件分析：起振条件分析：（C3 C1，C3 C2）ie2102130oe12fegCCQLCgCCy C3 0 0GP 高频段高频段难起振难起振(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiCPGPG调节调节C3，等效负载发生较大变，等效负载发生较大变化，导致环路增益发生变化，化，导致环路增益发生变化，从而使振荡幅度也发生变化。从而使振荡幅度也发生变化。gyVVAfebece0五、振荡器的频率稳定问题

43、3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Clapp circuit(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiCPGPG结论：结论：Clapp circuit不适不适合于作波段振荡器。合于作波段振荡器。其波段覆盖系数为其波段覆盖系数为1.21.3。minmaxffK 五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit(a)原理电路原理电路1bRbC2C1CL2bReRCCVcR3C4CSeiler circuit 是对是对Clapp circuit的改进。的改进。要求：要求：C3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C2组成：组

44、成：在原在原Clapp 电路中电路中的的L两端并接一两端并接一小电容小电容C4。五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit(a)原理电路原理电路1bRbC2C1CL2bReRCCVcR3C4C(b)交流等效电路交流等效电路L3C1C2C4CoCiC五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit原理分析：原理分析：o11CCCi22CCCCC3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C2(b)交流等效电路交流等效电路L3C1C2C4CPGoCiC4321)(CCCC并串串 434323

45、121321CCCCCCCCCCCC五、振荡器的频率稳定问题3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit原理分析：原理分析：C3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C2)(21430CCLf可见，可见，f0 与与 无关。无关。21CC、C3 与与C4越小，则频率稳定度越高。越小，则频率稳定度越高。434321)(CCCCCCC并串串(b)交流等效电路交流等效电路L3C1C2C4CPGoCiC五、振荡器的频率稳定问题起振条件分析：起振条件分析：cep(c)交流等效电路交流等效电路3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit同同C

46、lapp电路电路L3C1C2CoCiC4CPGPGC3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C213323213232CCCCCCCCCCC）（）（五、振荡器的频率稳定问题起振条件分析：起振条件分析：13ceCCp由于由于LQG00P1且且所以所以PG又又)(1430CCL3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiC4CPGPG虽与虽与C4有关，但调节有关，但调节C4时，对时，对GP的的影响较小。影响较小。参见下面的分析参见下面的分析C3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C2LQCCpG002312ceP1五

47、、振荡器的频率稳定问题起振条件分析：起振条件分析：LQCCpGG002312cePP1根据前面讲的起振条件根据前面讲的起振条件 fey21CCF得得 ie21Poe12fegCCGgCCy3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiC4CPGPGC3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C2)(1430CCLpoeie1GgFFg五、振荡器的频率稳定问题起振条件分析：起振条件分析：21CCF)(1430CCL C4 0 0易起振易起振3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit(

48、c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiC4CPGPGC3 C1，C3 C2C4 C1，C4 C2ie21Poe12fegCCGgCCyLQCCpGG002312cePP1gyVVAfebece0振荡幅度振荡幅度 Clapp情况：情况：C3 0 0GP 高频段难起振高频段难起振GP 五、振荡器的频率稳定问题起振条件分析：起振条件分析：结论：结论：Seiler circuit 适合于适合于作波段振荡器。作波段振荡器。3改进型电容三点式振荡电路改进型电容三点式振荡电路Seiler circuit(c)交流等效电路交流等效电路L3C1C2CoCiC4CPGPGC3 C1，C3 C2C4 C1

49、，C4 C2 C4 0 0GP 易起振易起振gyVVAfebece0振荡幅度振荡幅度其波段覆盖系数为其波段覆盖系数为1.61.8。几种三点式振荡器的比较几种三点式振荡器的比较L=L1+L2CLC=C1|C2LC C3LC C3+C4差差好好好好好好L2/L1C1/C2C1/C2C1/C2差差差差好好好好可以可以不方便不方便方便，幅度方便，幅度不稳不稳方便，幅度方便，幅度稳定稳定十兆十兆百千兆百千兆百千兆，百千兆，频率提高，频率提高，稳定度下降稳定度下降百兆，频百兆，频率提高，率提高，幅度下降幅度下降例题例题为了满足下列电路起振的相位条件，给如图所示的互感耦合为了满足下列电路起振的相位条件，给如

50、图所示的互感耦合线圈标注正确的同名端。并说明各电路的名称。线圈标注正确的同名端。并说明各电路的名称。A2k10k33k0.01F+VCC例题例题振荡电路如图所示，试分析下列现象振荡器工作是否正常：振荡电路如图所示，试分析下列现象振荡器工作是否正常：（1）图中）图中A点断开，振荡停振，用直流电压表测得点断开，振荡停振，用直流电压表测得VB=2.7V，VE=2.1V。接通。接通A点，振荡器有输出，测得直流电压点，振荡器有输出，测得直流电压VB=2.6V，VE=2.3V；100BE（2）振荡器振荡时，用示）振荡器振荡时，用示波器测得波器测得B点为正弦波，点为正弦波，而而E点波形为一余弦脉冲。点波形为