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正弦波振荡器振荡器——就是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流振荡信号的装臵。
和放大器一样也是能量转换器。
它与放大器的区别在于，不需要外加信号的激励，其输出信号的频率，幅度和波形仅仅由电路本身的参数决定。
应用范围：在发射机、接收机、测量仪器（信号发生器）、计算机、医疗、仪器乃至电子手表等许多方面振荡器都有着广泛的应用。
主要技术指标：1.振荡频率f及频率范围2.频率稳定度:调频广播和电视发射机要求:10-5~10-7左右标准信号源:10-6~10-12要实现与火星通讯:10-11要为金星定位:10-123.振荡的幅度和稳定度一、反馈式振荡器的工作原理1.反馈振荡器的组成反馈振荡器由放大器和反馈网络两大部分组成。
反馈型振荡器的原理框图如图4-1所示。
由图可见, 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路, 放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一调谐放大器, 反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。
自激振荡：没有外加输入信号,但输出端有一定幅度的电压.oU输出，即实现了自激振荡。
自激振荡只可在某一频率上产生，不能在其它频率上产生。
当接通电源时，回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后，将其中某一频率的信号反馈到输入端，再经放大→反馈→放大→反馈的循环，该信号的幅度不断增大，振荡由小到大建立起来。
随着信号振幅的增大，放大器将进入非线性状态，增益下降，当反馈电压正好等于输入电压时，振荡幅度不再增大进入平衡状态。
2. 反馈式正弦振荡器分类LC 振荡器 RC 振荡器 石英晶体振荡器 3. 平衡和起振条件 （1）平衡条件平衡状态——反馈电压.f U 等于.i U 时，振荡器能维持等幅振荡，且有稳定的电压输出，称此时电路达到平衡状态看电路可知：电压放大系数...io U A U =反馈系数：..f .oU F U =达到平衡状态时：..f i U U =则平衡条件为：......f f ....i i1o o o o U U U UAF U U U U ∙∙＝＝＝而根据数学中复数分析：..A F A F ϕϕ∠+＝AF 可得出振幅平衡条件为：AF =1相位平衡条件为：A F A F ϕϕϕϕ∠++＝＝+ 2(0123.......)n n π=、、、 （2）起振条件——为了振荡器振荡起来必需满足的条件由振荡的建立过程可知，为了使振荡器能够起振，起振之初反馈电压U f 与输入电压Ui 在相位上应同相（即为正反馈）；在幅值上应要求U f ＞U i ， 即：振幅起振条件：AF >1相位起振条件：A F A F ϕϕϕϕ∠++＝＝+ 2(0123.......)n n π=、、、4. 主要性能指标（1）振荡器的平衡稳定条件平衡状态有稳定平衡和不稳定平衡，振荡器工作时要处于稳定平衡状态。
第4章 正弦波振荡器4.1 分析图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。
[解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端601260.87710Hz 0.877MHz 2π2π3301010010f LC--===⨯=⨯⨯⨯(b) 同名端标于二次侧线的圈下端606120.77710Hz 0.777MHz 2π1401030010f --==⨯=⨯⨯⨯(c) 同名端标于二次侧线圈的下端606120.47610Hz 0.476MHz 2π5601020010f --==⨯=⨯⨯⨯4.2 变压器耦合LC 振荡电路如图P4.2所示，已知360pF C =，280μH L =、50Q =、20μH M =，晶体管的fe 0ϕ=、5oe 210S G -=⨯，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。
[解] 作出振荡器起振时开环Y 参数等效电路如图P4.2(s)所示。
略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于0612Hz =0.5MHz 2π2π2801036010f LC--==⨯⨯⨯略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为5661121042.7μS 502π0.51028010e oe oe o G G G G S S Q Lρω--=+=+=⨯+=⨯⨯⨯⨯⨯由于三极管的静态工作点电流EQ I 为12100.712330.6mA 3.3k EQV I ⨯⎛⎫-⎪+⎝⎭==Ω所以，三极管的正向传输导纳等于/0.6/260.023S fe m EQ T Y g I U mA mV ≈===因此，放大器的谐振电压增益为o muo eiU g A G U -==而反馈系数为f oU j M M F j L LU ωω-=≈=-这样可求得振荡电路环路增益值为60.023203842.710280meg M T A F G L -====⨯ 由于T >1，故该振荡电路满足振幅起振条件。
第4章 正弦波振荡器4.1 分析下图P4.1所示电路，标明次级数圈的同名端，使之满足相位平衡条件，并求出振荡频率。
[解] (a) 同名端标于二次侧线圈的下端600.87710Hz 0.877MHzf ===⨯=(b) 同名端标于二次侧线的圈下端600.77710Hz 0.777MHzf ==⨯=(c) 同名端标于二次侧线圈的下端600.47610Hz 0.476MHzf ==⨯=4.2 变压器耦合振荡电路如图P4.2所示，已知，、、LC 360pF C =280μH L =50Q =，晶体管的、，略去放大电路输入导纳的影响，试画出振荡20μH M =fe 0ϕ=5oe 210S G -=⨯器起振时开环小信号等效电路，计算振荡频率，并验证振荡器是否满足振幅起振条件。
[解] 作出振荡器起振时开环参数等效电路如图P4.2(s)所示。
Yhe b e12略去晶体管的寄生电容，振荡频率等于0Hz =0.5MHzf ==略去放大电路输入导纳的影响，谐振回路的等效电导为5661121042.7μS502π0.51028010e oe oe o G G G G S S Q L ρω--=+=+=⨯+=⨯⨯⨯⨯⨯由于三极管的静态工作点电流为EQ I 12100.712330.6mA 3.3k EQV I ⨯⎛⎫-⎪+⎝⎭==Ω所以，三极管的正向传输导纳等于/0.6/260.023Sfe m EQ T Y g I U mA mV ≈===因此，放大器的谐振电压增益为omuo eiU g A G U -==而反馈系数为f oU j M MF j L LU ωω-=≈=-这样可求得振荡电路环路增益值为60.023203842.710280m e g M T A F G L -====⨯???由于>1，故该振荡电路满足振幅起振条件。
T 4.3 试检查图P4.3所示振荡电路，指出图中错误，并加以改正。
[解] (a) 图中有如下错误：发射极直流被短路，变压器同各端标的不正确，构成负反f L 馈。
第四章 正弦波振荡器一、填空题1. 振荡器是一个能自动地将⎽⎽直流电源⎽⎽⎽⎽⎽⎽能量转换为具有一定波形的⎽⎽⎽⎽交流电源⎽⎽⎽⎽能量的转换电路。
2. 振荡器利用⎽⎽⎽正⎽⎽⎽⎽⎽反馈实现自激振荡，其振荡条件为⎽⎽⎽相位平衡、振幅平衡⎽⎽⎽⎽⎽。
3. 正弦波振荡器的振荡频率由⎽⎽选频网络⎽⎽⎽⎽⎽⎽条件所决定。
4. LC 三端式振荡器相位判据（组成法则）为：与晶体管发射极（场效应管源极）相连接的两个电抗性质必须⎽⎽相同⎽⎽⎽⎽⎽⎽，与晶体管基极或集电极（场效应管栅极或漏极）相连接的两个电抗性质必须⎽⎽⎽相反⎽⎽⎽⎽⎽；而LC 互感耦合振荡器相位判据是：互感耦合必须实现⎽⎽正⎽⎽⎽⎽⎽⎽反馈。
5. 振荡器的起振条件为⎽1>F A⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽，平衡条件为⎽⎽1=F A ⎽⎽⎽⎽⎽⎽，稳定条件为⎽振幅稳定和相位稳定 (即0omQ om om <∂∂=V V V A和⎽0<∂∂ωϕ）⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
6. 振荡器在起振时工作状态在⎽⎽⎽甲⎽⎽⎽⎽⎽类，平衡时工作状态过渡到⎽⎽⎽甲乙⎽⎽⎽⎽⎽类甚至⎽⎽丙⎽⎽⎽⎽⎽⎽类，因而振荡管从⎽⎽线性工作⎽⎽⎽⎽⎽⎽区过渡到⎽⎽⎽非线性工作⎽⎽⎽⎽⎽区，以达到自动调节幅度的作用，为了达到此目的，通常振荡器的偏置电路采用⎽⎽⎽自偏压⎽⎽⎽⎽电路。
7. 正弦波振荡器的振荡频率由⎽⎽选频网络、回路参数⎽⎽⎽⎽⎽⎽条件所决定；选频网络应⎽⎽⎽负⎽⎽⎽⎽⎽斜率的相频特性，⎽⎽⎽LC 并联⎽⎽⎽⎽⎽谐振回路正好具有这样的特性。
8. 在并联型晶体振荡器中，晶体起⎽⎽感性元件⎽⎽⎽⎽⎽⎽的作用，而串联型晶体振荡器中，晶体起⎽⎽短路元件⎽⎽⎽⎽⎽⎽的作用。
9. Clapp 振荡器是一个改进型⎽⎽电容三端式振荡器⎽⎽⎽⎽⎽⎽电路，特点是在L 支路中串联一个数值较⎽⎽⎽小⎽⎽⎽⎽⎽的电容，从而减少晶体管输入和输出回路极间电容的影响；Siler 振荡器是改进型的Clapp 振荡器电路，特点是在L 支路⎽⎽电感旁并联了⎽⎽⎽⎽容量可变的小电容，从而使振荡频率范围⎽⎽更高⎽⎽⎽⎽⎽。
