9.7 LC正弦波振荡电路
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LC正弦波振荡电路2011-07-12 16:02:35 来源:互联网LC正弦波振荡器一、LC并联谐振回路LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。
常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。
它们的选频网络采用LC并联谐振回路。
1.LC并联谐振回路的等效阻抗图1 LC并联谐振回路LC并联回路如图1所示,其中R表示回路的等效损耗电阻。
由图可知,LC并联谐振回路的等效阻抗为(1)考虑到通常有,所以(2)2.LC并联谐振回路具有以下特点由式(2)可知,LC并联谐振回路具有以下特点:(1)回路的谐振频率为或(3)(2)谐振时,回路的等效阻抗为纯电阻性质,并达到最大值,即(4)式中,,称为回路品质因数,其值一般在几十至几百范围内。
由式(2)可画出回路的阻抗频率响应和相频响应如图2所示。
由图及式(4)可见,R 值越小Q值越大,谐振时的阻抗值就越大,相角频率变化的程度越急剧,选频效果越好。
LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。
常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。
它们的选频网络采用LC并联谐振回路。
(3)谐振时输入电流与回路电流之间的关系由图1和式(4)有通常,所以。
可见谐振时,LC并联电路的回路电流或比输入电流大得多,即的影响可忽略。
这个结论对于分析LC正弦波振荡电路的相位关系十分有用。
二、变压器反馈式LC振荡电路1.电路组成图1所示为变压器反馈式LC振荡电路。
由图可见,该电路包括放大电路、反馈网络和选频网络等正弦波振荡电路的基本组成部分,其中LC并联电路作为BJT的集电极负载,起选频作用。
反馈是由变压器副边绕组N2为实现的。
下面首先用瞬时极性法来分析振荡回路的相位条件。
2.相位平衡条件判断相位平衡条件的判断参考动画。
图1 变压器反馈式LC振荡电路3.起振与稳幅变压器反馈式LC正弦波振荡电路起振的幅值条件是环路增益大于1,只要变压器的变比和BJT选择适当,一般都可以满足幅值条件。
LC正弦波振荡电路详解LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的,只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中,当f=f0时,放大电路的放大倍数数值最大,而其余频率的信号均被衰减到零;引入正反馈后,使反馈电压作为放大电路的输入电压,以维持输出电压,从而形成正弦波振荡。
由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高,所以放大电路多采用分立元件电路。
一、LC谐振回路的频率特性LC正弦波振荡电路中的选频网络采用LC并联网络,如图所示。
图(a)为理想电路,无损耗,谐振频率为为二熹5 (推导过程如下)公式推导过程:电路导纳为/= —i—我十_R g令式中虚部为零,就可求出谐振角频率_ 1 1式中Q为品质因数当Q>>1时,"^赤,所以谐振频率Q-①在将上式代入,—三,得出当Q>>1时,1卜。
也,代入° ”耳虫7,整理可得y =___ _ .在信号频率较低时,电容的容抗('心i很大,网络呈感性;在信号频率较高时,电感的c^~ 青感抗(莅=j尤)很大,网络呈容性;只有当f=f0时,T r网络才呈纯阻性,且阻抗最大。
这时电路产生电O~ ——流谐振,电容的电场能转换成磁场能,而电感的口.1 ■:十H.•的网期:磁场能又转换成电场能,两种能量相互转换。
」-井底情堪实际的LC并联网络总是有损耗的,各种损耗等效成电阻R,如图(b)所示。
电路的导纳为y =/疣十一:—R + j就回路的品质因数跳E 1巧2 = — = ^^ (推导过程如下)公式推导过程:电路导纳为r = JQ+ ------------我十j^L_R r^_ 皿〔—炉令式中虚部为零,就可求出谐振角频率次并联网络当f=f时,电抗(⑷考虑电路损耗时的网络式中Q为品质因数当Q>>1时,/总京,所以谐振频率2JT4LC将上式代入口一R,得出小1 KQ fcj — J—H R^C当f=f0时,电抗1।闻鼠当Q>>1时,禹卜炉区,代入口"/A,整理可得上式表明,选频网络的损耗愈小,谐振频率相同时,电容容量愈小,电感数值愈大,品质因数愈大,将使得选频特性愈好。
LC 正弦波振荡电路一、LC 正弦波振荡电路一、 目的:1.熟悉电容三点式振荡电路及其工作原理;2.掌握振荡频率的测量和调整方法。
二、实验步骤:1. 启动EWB,输入并保存如图电路。
任务描述LC 正弦波电路的认识学习目标LC 正弦波电路的测试2.观测考毕兹振荡电路是否正常工作,运行电路,观察示波器波形。
u c应为正半周导通的正弦波,u o为基本不失真的正弦波。
3.测量直流工作点。
按一下“A”,断开正反馈环路,使电路停振,根据表1要求测量直流工作点,并与理论值比较。
再次按一下“A”,接通正反馈环路,使电路振荡。
测量计算此时的直流工作点。
表1、C取不同值时的振荡频率。
5.断开PQ连线,构成克拉泼振荡电路,计算电路中所设值下的振荡频率f0。
二、LC正弦波振荡电路的测试(一)目的1.了解考毕兹振荡电路(即电容三点式振荡电路)和克拉波振荡电路(为改进型电容三点式振荡电路)的工作特点2.学习振荡频率的测量和调整方法(二)内容与方法1.启动EWB输入并保存图片如图所示电路2.观测考毕兹振荡电路(1)检测振荡电路能否正常工作:运行电路观测发射极电压Ue和输出电压Uo的波形,Uey应为正半周导通的正弦波,Uo应为基本不失真的正弦波。
若电路正常工作,则做以下测量。
(2)测量直流工作点::按一下A断开正反馈环路,使电路停振,按表2.1的要求测量直流工作点,并与理论值比较。
然后再按一下A接通正反馈环路,使电路振荡,观测电压表读书的变化,并测量此时直流工作点。
表2.1测量考毕兹电路直流工作点(B=100)(3)测量输出电压增幅和振荡频率:运行电路等待震荡波形稳定后,利用示波器ex-pand窗口的两跟可移动指针测量输出电压增幅值Uom和振荡频率Fo将测量结果记录到表2.2的第一项中。
表2.2回路电容对考毕兹振荡电路的输出电压频率和幅值的影响(4)测量回路电容的变化对振荡电路工作的影响:按表2.2的要求,观测回路总电容C和分电容比n对电路振荡与否振荡波型振荡频率和输出电压和幅值的影响。