《正弦波振荡电路》PPT课件
- 格式：ppt
- 大小：2.04 MB
- 文档页数：56
下载文档原格式
合集下载
正弦波振荡电路基本原理.ppt
电容反馈式LC 正弦波振荡电路
f02π
1 LC1C2 (C1+C2)
若C C1且C C2，则
f0
2π
1 LC
电路特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频
率固定的场合。 用LC并联回路担任选频网络的ＬＣ正弦波振器。其 振荡频率一般在１MHz以上，甚至可高达 1000MHz。
9.2.3 石英晶体振荡器 1.石英晶体的基本特点 SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。 压电效应和压电振荡：机械变形和电场的关系 固有频率取决于其几何尺寸，故非常稳定。
多谐电路
工作波形
输出信号周期：
T = T 1+ T 2= 0 .7 (R 1+ 2 R 2 )C
振荡频率和占空比分别为 ：
1 1.43
f
= T
R1
+2R2C
q=T1 R1 +R2 T R1 +2R2
（2）施密特触发器：
施密特触发器
工作波形
【施密特触发器的应用】 （1）将正弦波（或三角波）变换成矩形波； （2）波形的整形； （3）幅度鉴别。
33 2020/11/14
矩形波发生器
（3）延迟环节：使得两个状态均维持一定的时 间，决定振荡频率。利用RC电路实现。
电容上的波形
输出波形
35 2020/11/14
3.原理分析 （1）电容初始电压为零，设电源接通瞬间电压比较 器输出高电平 +U（Z 第一暂态），电压比较器同相 输入端的电位为
u+
fp
fs与fp值非接近。
28 2020/11/14
3.石英晶体振荡器电路类型 （1）串联型石英晶体振荡器：当石英晶体发生 串联谐振，即 f = fs
f02π
1 LC1C2 (C1+C2)
若C C1且C C2，则
f0
2π
1 LC
电路特点：波形好，振荡频率调整范围小，适于频
率固定的场合。 用LC并联回路担任选频网络的ＬＣ正弦波振器。其 振荡频率一般在１MHz以上，甚至可高达 1000MHz。
9.2.3 石英晶体振荡器 1.石英晶体的基本特点 SiO2结晶体按一定方向切割的晶片。 压电效应和压电振荡：机械变形和电场的关系 固有频率取决于其几何尺寸，故非常稳定。
多谐电路
工作波形
输出信号周期：
T = T 1+ T 2= 0 .7 (R 1+ 2 R 2 )C
振荡频率和占空比分别为 ：
1 1.43
f
= T
R1
+2R2C
q=T1 R1 +R2 T R1 +2R2
（2）施密特触发器：
施密特触发器
工作波形
【施密特触发器的应用】 （1）将正弦波（或三角波）变换成矩形波； （2）波形的整形； （3）幅度鉴别。
33 2020/11/14
矩形波发生器
（3）延迟环节：使得两个状态均维持一定的时 间，决定振荡频率。利用RC电路实现。
电容上的波形
输出波形
35 2020/11/14
3.原理分析 （1）电容初始电压为零，设电源接通瞬间电压比较 器输出高电平 +U（Z 第一暂态），电压比较器同相 输入端的电位为
u+
fp
fs与fp值非接近。
28 2020/11/14
3.石英晶体振荡器电路类型 （1）串联型石英晶体振荡器：当石英晶体发生 串联谐振，即 f = fs
RC正弦波振荡电路 ppt课件
具有正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器
正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器框图 正反馈网络 B+ : 产生振荡所必须；负反馈网络 B- : 抑制高次谐波。
实现振荡器的两种方案
1、B+ 为带通特性， B-为全通特性 2、B- 为带通特性， B+为全通特性
在 f0附近，正反馈 >负反馈， 满足起振条件；
1 3
AB A( ) 1 起振条件
1
Rf 1
正反馈网络的传3输系数R：f 1 R f 2
BBB R 1Z1Z13R1ZR2f2R1R1ff2R1RCC12f22CRRR112f 1Cj31(12R2CCA11
1
R1C2
)
R 2R 平衡时要求
• 模拟微分方程的求解。已知自由振荡的数学模型是二阶微
分方程：
d 2uo dt 2
o
duo dt
2ouo
0
上式经两次微分可得：
uo 0 uodt 02 uodt dt
0 uo 0 uodtdt
PPT课件
9
只有当ε=0时，其解为等幅振荡。但是，由于开机时电路初始状 态的随机性，容易造成使ε<0，而使电路停振。故一般选ε>0， 电路起振后产生增幅振荡，再增设限幅电路使其趋于等幅振荡。
远离 f0时，负反馈 >正反馈，抑制PP高T课次件谐波。
3
B 文氏电桥振荡器
Rf 1
电负阻反Rf1馈和系R数f2组成负反馈网络，R全f 1通网R f络2
正电反路馈的网环络反有馈电系阻数R为1﹑R2和电容C1﹑C2组成，
具A有B带通A特(性B B )
B 两称个为反 文馈 氏网 电o络 桥构振R成荡1C一器个。电桥，故此振荡器
《LC正弦波振荡电路》课件
LC正弦波振荡电路的构成
原理和特点
LC振荡电路利用电感和电容器构成共振电 路，产生稳定且纯净的正弦波信号。
重要组件
振荡电路由电感、电容器和电阻组成，这 些元件起到不同的作用。
LC正弦波振荡电路的运行原理
1
共振条件
当电感和电容的参数满足一定条件
频率调节方法
2
时，振荡电路会产生共振现象。
通过调节电容和电感的数值，我们
《LC正弦波振荡电路》 PPT课件
本课件将介绍LC正弦波振荡电路的原理和应用。首先，我们会了解振荡电路 的定义和作用，以及为什么学习正弦波振荡电路。让我们一起探索这个令人 着迷的主题！
振荡电路的基本原理
1 基本组成部分
振荡电路由放大器、反馈网络和能量源组成。
2 工作原理
通过正反馈，振荡电路能够产生连续不断的信号输出。
可以改变振荡电路的输出频率。
3
幅度调节方法
可以通过改变电阻的数值来调节振 荡电路的输出幅度。
例题分析
电路ห้องสมุดไป่ตู้形图
我们将分析一个具体的LC正 弦波振荡电路的波形图并解 读其特点。
电路元件
了解电路中各个元件的作用 和参数对波形的影响。
频谱分析
通过频谱分析仪观察电路输 出的频谱特性。
高频电子线路正弦波振荡器.ppt
单调谐放大器
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
3.相位(频率)稳定条件
相位稳定条件和频率稳定条件实质上是一回事
正弦信号相位φ和频率ω的关系：
d
dt
dt
振荡器的角频率 增大导致相位不断超前 相位 的不断超前表明角频率 增大
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
（1）相位(频率)稳定过程
原平衡态： L (0 ) f F 0
4.1.2 起振条件
1．起振过程分析
单调谐放大器
刚通电：电路中存在很宽的频谱的电的扰动，幅值很小
通电后：
1）谐振回路的选频功能，从扰动中选出 osc 分量(osc 0)
2）放大器工作在线性放大区， |T (josc)|>1 ，形成增幅振荡
3）忽略晶体管内部相移： f ＝0
回路谐振： L＝0
T (josc) =0，相移为零
起振 过程
平衡 状态
起振 过程
平衡 状态
输出波形：
高频电子线路——第4章 正弦波振荡器
4.1.4 稳定条件
1.平衡状态稳定分析：
（1）振荡电路中存在干扰
单调谐放大器
① 外部：电源电压、温度、湿度的变化，引起管子和回 路参数的变化。
② 内部：存在固有噪声(起振时的原始输入电压,进入平 衡后与输入电压叠加引起波动)。
单调谐放大器
外界干扰后： L (0 ) f F 0
Ub 相位超前 Ub 相位
升高
振荡回路相频特性 L 下降
L () f F 下降
L () f F 0
达到新的平衡 > 0
外界干扰消失后： L () f F 0
Ub 相位滞后 Ub 相位
降低
正弦波振荡电路ppt课件
所以 Q 1 Lq 非常高， rq Cq
具有很好的选择性和频稳度。
2. 石英晶体谐振器的符号、等效电路和电抗特性
Co — 静态电容，较大
Lq — 晶体振动时的动态电感 ，很大
Cq —晶体振动时的动态电容，很小
rq — 等效摩擦损耗电阻，很小
串联谐振频率 并联谐振频率
1 fs 2 LqCq
1
fP 2
起振时，热敏电阻处于冷态，RF 阻值较大， A•u 1 RF / R1 大，
.
起振容易。U o
.
If
T RF A•u
最后达到 A•u =3，
进入平衡状态。由于运放始终线性工作，因此波形好。
例8.1.1
图示为一实用RC桥式振荡电路。（1）求f0 ；（2） 说明二极管的作用；（3）说明 RP 如何调节。
.1
因为振荡频率处，Fu 3
为满足起振振幅条件
A•uF• u
1，应使
.
Au
3
.
即 Au 1 (RF / R1 ) 3
2. 常用的RC 桥式振荡电路
参数选择：
1 f0 2RC
RF 2R1
RF 不能太大， 否则正弦波将
失真，甚至变
成方波。
稳幅措施：采用负温度系数热 敏电阻实现外稳幅。
1. 石英谐振器结构
石英是一种各向异性的结晶体，其化 学成分是SiO2 。从一块晶体上按一定的方 位角切割成的薄片称为晶片。在晶片的两 面涂上银层作为电极，电极上焊出两根引 线固定在管脚上，封装后就构成了石英晶 体谐振器。
2. 石英晶体的压电效应与谐振特性
压电效应： 电极间加电场
电极间加机械力
晶体机械变形 晶体产生电场
起振时，二极管未导通，
具有很好的选择性和频稳度。
2. 石英晶体谐振器的符号、等效电路和电抗特性
Co — 静态电容，较大
Lq — 晶体振动时的动态电感 ，很大
Cq —晶体振动时的动态电容，很小
rq — 等效摩擦损耗电阻，很小
串联谐振频率 并联谐振频率
1 fs 2 LqCq
1
fP 2
起振时，热敏电阻处于冷态，RF 阻值较大， A•u 1 RF / R1 大，
.
起振容易。U o
.
If
T RF A•u
最后达到 A•u =3，
进入平衡状态。由于运放始终线性工作，因此波形好。
例8.1.1
图示为一实用RC桥式振荡电路。（1）求f0 ；（2） 说明二极管的作用；（3）说明 RP 如何调节。
.1
因为振荡频率处，Fu 3
为满足起振振幅条件
A•uF• u
1，应使
.
Au
3
.
即 Au 1 (RF / R1 ) 3
2. 常用的RC 桥式振荡电路
参数选择：
1 f0 2RC
RF 2R1
RF 不能太大， 否则正弦波将
失真，甚至变
成方波。
稳幅措施：采用负温度系数热 敏电阻实现外稳幅。
1. 石英谐振器结构
石英是一种各向异性的结晶体，其化 学成分是SiO2 。从一块晶体上按一定的方 位角切割成的薄片称为晶片。在晶片的两 面涂上银层作为电极，电极上焊出两根引 线固定在管脚上，封装后就构成了石英晶 体谐振器。
2. 石英晶体的压电效应与谐振特性
压电效应： 电极间加电场
电极间加机械力
晶体机械变形 晶体产生电场
起振时，二极管未导通，
模拟电子技术教学课件正弦波振荡电路
·
＋
I
C
＋
超前移相网络
U·i
R
U·o
·
＋
I
R
＋
滞后移相网络
U·i
C U·o
－
－
－
－
(a)
(b)
图10.17 RC串联移相网络
2024/7/27
15
H ( ) 1 0 .7
0 ( )
截止频率
C＝
1
τ= RC
H
U o U i
＋ 90° ＋ 45°
0
C
图10.18 RC串联超前网络的频率特性曲线
58
二.电容反响式振荡电路(电容三点式)
50 F 50mH
12V
0.047F 10 F
6.8k 10k
C
0.01F
8
1．起振过程及起振条件 •
Ui
·
•
Uo
••
A
Au Fu 1
•
•
•
U f Ui
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
2024/7/27
9
2.平衡条件
••
Au Fu 1
•
•
U f Ui
L
Is
C
U o
r
Z
电路图
2024/7/27
48
(rjL)
Z
rjL
1
jC
1
jC
L
r j(C L1C)
L
令 1
0
模电 课件9.3 LC正弦波振荡电路
9.3.5 石英晶体 振荡电路 石英晶体LC振荡电路
利用石英晶体的高品质因数的特点，构成 利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC 振荡电路，如图9.14所示。 所示。 振荡电路，如图 所示
C 0 0 S
通常Q>>1， 通常 >>1， >>1
& & & ： I C ≈ I L >> I S
9.3.2 变压器反馈 振荡电路 变压器反馈LC振荡电路
变压器反馈LC振荡电路如图9.7所示。 变压器反馈 振荡电路如图9.7所示。 振荡电路如图9.7所示 LC并联谐振电路作 并联谐振电路作 为三极管的负载， 为三极管的负载，反馈线 相耦合, 圈L2与电感线圈Ｌ相耦合 将反馈信号送入三极管的 输入回路。 输入回路。交换反馈线圈 的两个线头， 的两个线头，可使反馈极 性发生变化。 性发生变化。调整反馈线 圈的匝数可以改变反馈信 号的强度， 号的强度，以使正反馈的 幅度条件得以满足。 幅度条件得以满足。
（a）CB组态 ） 组态
（b）CE组态 ） 组态
电容三点式LC振荡电路 图9.12 电容三点式 振荡电路
例9.1：图9.13为一个三点式振荡电路,试判断是否 9.1： 9.13为一个三点式振荡电路, 为一个三点式振荡电路 满足相位平衡条件。 满足相位平衡条件。
图9.13 例题11.1的电路图 例题11.1的电路图 11.1
图9.5 LC并联回路 并联回路
LC并联回路的等效阻抗为： 并联回路的等效阻抗为： 并联回路的等效阻抗为
1 ( R + jωL) jωC Z= 1 + R + jωL jωC
通常有R<< <<ω 通常有R<<ωL，所以有
20正弦波振荡电路PPT课件
o
频特性越好。
2. 选频放大电路
选频放大器原理
选频放大电路的工作特性
由于LC并联电路具有选频能力，因此在如图所示 的电路中，对于频率f =f0的输入信号，并联电路呈现 最大的阻抗，其两端有最大的输出电压。对于偏离f0 的信号，并联电路呈现小的阻抗，故电路两端输出电 压很小。由于这种放大电路只对谐振频率f0的信号有 放大作用，所以这种放大电路被称为选频放大电路。
第8章 正弦波振荡器
常见的自激振荡现象
扩音系统在使用中有时会发出刺耳的啸 叫声, 其形成的过程如图所示。
扬声器
话筒
自激振荡现象
扩音机
正弦波振荡器的应用与位置
1.在信息传输系统的各种发射机中，就是把 主振器（振荡器）所产生的载波，经过放大、 调制而把信息发射出去的。
2.在超外差式的各种接收机中，是由振荡器 产生一个“本地振荡”信号，送入混频器， 才能将高频信号变成中频信号。
——自激振荡
放大器的实质(能量转换器件) 在外加信号的激励下,将直流电源的能量
转换为交流能量。
振荡器的种类
1. “反馈式振荡器”和“负阻式振荡器”两大类 从所采用的分析方法和振荡器的特性来看，我
们只讨论反馈式振荡器。 2. RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器 按选频网络（元件组成）来看 3. 正弦波振荡器与非正弦波振荡器 按振荡器所产生的波形来看 本书只介绍LC正弦波反馈式振荡器。主要讨论正弦 波振荡器的基本原理，并对几种典型振荡电路进行分 析。
集电极LC振荡电路 断地对它进行放大—
中激起振荡。选频网 选频—反馈—再放大
络带宽极窄，在回路 等多次循环，于是一
两端产生正弦波电压 个与振荡回路固有频
uo，并通过互感耦合 率相同的自激振荡便 变压器反馈到基级回 由小到大地增长起来。
《RC正弦波振荡电路》课件
元件介绍：RC正弦波振荡电路
电阻（R）
• 控制电期
放大器
• 增强信号强度 • 稳定输出波形
工作步骤：RC正弦波振荡电路
1
1. 电荷储存
电容充电，储存电荷。
2
2. 电荷放电
电容放电，释放储存的电荷。
3
3. 正弦波输出
通过重复充放电过程，产生稳定的正弦波输出。
《RC正弦波振荡电路》 PPT课件
本PPT课件介绍RC正弦波振荡电路的定义、基本原理、元件介绍、工作步骤、 实验结果、应用领域和发展前景。
定义：RC正弦波振荡电路
1 基本概念
RC正弦波振荡电路是一种能够产生稳定正弦波输出的电路，由电阻（R）和电容（C）组 成。
2 工作原理
通过不断充放电过程中的能量转换，实现电荷的周期性振荡，从而产生稳定的正弦波。
实验结果：RC正弦波振荡电路
示波器波形
波形图显示了RC正弦波振荡电 路产生的稳定正弦波。
频率测量
振幅测量
通过测量电路输出的频率，验
测量电路输出的振幅，评估RC
证RC正弦波振荡电路的稳定性。 正弦波振荡电路的信号强度。
应用领域：RC正弦波振荡电路
通信系统
用于产生高频信号，传输 信息。
科学实验
用于实验室研究和测量设 备。
音频设备
用于产生音频信号，如音 乐播放器和音响设备。
发展前景：RC正弦波振荡电路
1
技术进步
不断改进电路设计和性能，提高正弦波的质量和稳定性。
2
应用扩展
应用领域不断扩大，涵盖更多行业和领域。
3
创新发展
探索新的电路结构和元件组合，拓宽RC正弦波振荡电路的应用领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
X2、UU •OXf 3代0 表的电抗X元2X件3X极3 性 0必须相反。 即一个为电容，则另一个必为电感。
谐振时，LC回路呈现纯电阻特性，即： X1+X2+X3=0,因此，X2+X3= –X1，带入上式：
X 3 0 X1与X3的电抗特性相同。
X1
X1与X3的电抗特性相同。 X2与X3的电抗特性不同。
10.3.2 电容三点式振荡器电路 （电容反馈式振荡电路）
• 共射（CE）组态 • 共基（CB）组态
（一）电容三点式振荡电路（CE）
放大电路 RB1 RC C1
+UCC 选频电路
RB2 RE
CE
反馈网络
C1 L
C2
反馈电压取自C2
1)画出该振荡器的交流等效电路，判
断其电路类型。
．
c
．
IC
IL
L
UO
C1
_
Ⅰ网 点 的(0三络 分1) 中 别个C1的接极C 。三至2个三因C 引极此3 称出管L
为三点式振荡器。
(b)
LX3 2 +
+
L1
X1 UO Ⅰ(01) C1
Ui’=Uf _L2
X3C2
C1
_
C2
Ⅱ(02)
(a)
讨论：X1,X2,X3放置何种电抗元件，才 能满足相位条件？
C3 (
为了满足相位条件，Uf与UO呈反相关系。
平衡条件：
••
Au Fu 1
AuFu 1 振幅平衡条件
AF2n n0,1,2相位平衡条件
一、RC超前移相网络振荡器：
R1
＋ U·i －R
Rf
－
C CC
－ ＋
＋
U·o R R
U·f
＋
－
对于
f0
2π
1 6RC 的信号，
F 180
A180 AF0 — 满足相位平衡条件
二、RC选频振荡器：
＋ R
C
判断三点式振荡电路是否满足相位条件：
“射同基反”： 射极接的是相同性质的电抗元件, 基极接的是相反性质的电抗元件。
电容反馈式振荡器 三点式：
电感反馈式振荡器
E C (＋ 1 5 V )
1 .3 H
+
+
d
L C *
B1
_+ C C U_ _+ L L U_ R B 2
L 1L C k
0.L0LO23Ⅱ SC电3L(C R3(70容Ba0FE0.122)0反C )00L32C0馈3C0CC1式1(1Fa0pC振)CF.20荡213器3CC L 2CCRBR2F110B*O12Bk012Ⅰ 0 (pL 0FL12Ⅱ )O电L(SC RR 3701C感10EL0.122.0C )30反0RR232CC 0B*3馈BkH20CE12式(CFap1)振FC(13L荡＋(器b2L 1C R2L CC)(7011a150E0.112O.)0030V03R 0Ⅰ C0)3G (gH 0CEp0FCF1p)FC R
＋
U·o
Re0L
－
C1 ＋ RL
C2 U·f －
(b)
2) 求该振荡器的工作角频率
反馈电路
F
反馈信号代替了放大电路的输入信号。
起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起 一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一 系列频率不同的正弦分量。
•
•
Au Fu 1
•
•
Au Fu 1
起振
平衡
反馈振荡器的振荡过程
起振条件：
••
Au Fu 1
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
1.3H
R
* B
1
L 0.033F
CC
1000 pF C 1
RB2 2 k
RE
7 00
RL C2 2000 pF
(a )
1)画出该振荡器的交流等效电路，判 断其电路类型。
＋
U·i RE －
＋
U·o
Re0L
－
C1 ＋ RL
C2 U·f －
(b) Re0是考虑实际LC回路具有损耗而添加的电阻。
＋
U·i RE －
利用二极管的正向伏安
稳幅环节
特性的非线性自动稳幅。
D2
振荡幅度较大时
RF1
正向电阻小
D1
ID
R RF2 C
–∞ ++
+ uO
R C R1
–
U
振荡幅度D较小时 正向电阻大
本次课内容
变压器耦合反馈式 • LC振荡器 电感反馈式（电感三点式）
电容反馈式（电容三点式）
• 石英晶体振荡器
10.3.1变压器耦合反馈式振荡器
瞬时极性判别方法： 输入信号和反馈信号在三极管的同一极：
输入信号和反馈信号的瞬时极性相同为正 反馈，反之为负反馈。
RC选频网络中的输入与输出极性相同。
＋ R
C
·
Uo
＋
C －
·
R Uf －
RC选(a)频网络
H(
1 3
0＝
1 RC
(b)
起振及稳定振荡的幅度条件：
起振条件AuF > 1 ，因为 | F |=1/ 3，则
图10.23 三种不同接法的变压器耦合反馈式振荡器 变压器上绕组的相位关系： 互为同名端的相位相同；互为异名端的相位相反。
－
正
反
馈
共射组态
正 反 馈
共基组态
正 反 馈
共基组态
补充：三点式振荡器
LX3 2 +
Ui’=Uf _L2
X3C2
Ⅱ(02)
X1
(a)
+ X1,X2,X3组成并联
L1 LC谐振网络。谐振
Au
1 RF R1
3
即：RF 2R1
稳定振荡条件AuF = 1 ，| F |= 1/ 3，则
Au
1 RF R1
3
即：RF 2R1
带稳幅环节的电路（1）
具有负温度系数的 半导体热敏电阻
稳幅过程： uo
T
RF
Au
带稳幅环节的电路（2）
具有正温度系数的 半导体热敏电阻
稳幅过程：
uo
T
R1
Au
带稳幅环节的电路（3）
正弦波振荡器的分类
RC移相振荡器 RC振荡器
RC选频振荡器 变压器耦合反馈式 LC振荡器 电感反馈式（电感三点式） 电容反馈式（电容三点式）
石英晶体振荡器
上次课内容
• 振荡的基本原理 • 两种RC振荡电路
– RC移相振荡器 – RC选频振荡器
一、振荡的基本原理
X i ' 基本放大
X o
电路Ao
X f
．
b
Uo
C1
．．
Ub Uf e
C2
共射电容三点振荡器
2）振荡频率：
c
． IL L
． IC
g
1 L C1C2
C1 C2
．
b
Uo
．．
Ub Uf e
C2
C1
3）反馈系数：
•
•
F
U
•
f
Uo
•
IL
• IC
1
jC2
1
jC1
C1 C2
（二） 电容三点式振荡器（CB）
CB 0 . 03 3F
EC (＋ 1 5 V)
·
Uo
＋
C －
·
R Uf －
图10.20 R(aC) 串并联网络
o
1 RC
F 1 3
H(
1 3
0＝
1 RC
(b)
图10.22 文氏电桥振荡器
对于
f0
1 2πRC
的信号， A 0
F 0
AF0 — 满足相位平衡条件
瞬时极性法判别相位条件
• 所谓相位条件即电路中必须引入正反馈， 故正弦波振荡电路能否满足相位条件即是 判断电路中是否引入了正反馈。
X2、UU •OXf 3代0 表的电抗X元2X件3X极3 性 0必须相反。 即一个为电容，则另一个必为电感。
谐振时，LC回路呈现纯电阻特性，即： X1+X2+X3=0,因此，X2+X3= –X1，带入上式：
X 3 0 X1与X3的电抗特性相同。
X1
X1与X3的电抗特性相同。 X2与X3的电抗特性不同。
10.3.2 电容三点式振荡器电路 （电容反馈式振荡电路）
• 共射（CE）组态 • 共基（CB）组态
（一）电容三点式振荡电路（CE）
放大电路 RB1 RC C1
+UCC 选频电路
RB2 RE
CE
反馈网络
C1 L
C2
反馈电压取自C2
1)画出该振荡器的交流等效电路，判
断其电路类型。
．
c
．
IC
IL
L
UO
C1
_
Ⅰ网 点 的(0三络 分1) 中 别个C1的接极C 。三至2个三因C 引极此3 称出管L
为三点式振荡器。
(b)
LX3 2 +
+
L1
X1 UO Ⅰ(01) C1
Ui’=Uf _L2
X3C2
C1
_
C2
Ⅱ(02)
(a)
讨论：X1,X2,X3放置何种电抗元件，才 能满足相位条件？
C3 (
为了满足相位条件，Uf与UO呈反相关系。
平衡条件：
••
Au Fu 1
AuFu 1 振幅平衡条件
AF2n n0,1,2相位平衡条件
一、RC超前移相网络振荡器：
R1
＋ U·i －R
Rf
－
C CC
－ ＋
＋
U·o R R
U·f
＋
－
对于
f0
2π
1 6RC 的信号，
F 180
A180 AF0 — 满足相位平衡条件
二、RC选频振荡器：
＋ R
C
判断三点式振荡电路是否满足相位条件：
“射同基反”： 射极接的是相同性质的电抗元件, 基极接的是相反性质的电抗元件。
电容反馈式振荡器 三点式：
电感反馈式振荡器
E C (＋ 1 5 V )
1 .3 H
+
+
d
L C *
B1
_+ C C U_ _+ L L U_ R B 2
L 1L C k
0.L0LO23Ⅱ SC电3L(C R3(70容Ba0FE0.122)0反C )00L32C0馈3C0CC1式1(1Fa0pC振)CF.20荡213器3CC L 2CCRBR2F110B*O12Bk012Ⅰ 0 (pL 0FL12Ⅱ )O电L(SC RR 3701C感10EL0.122.0C )30反0RR232CC 0B*3馈BkH20CE12式(CFap1)振FC(13L荡＋(器b2L 1C R2L CC)(7011a150E0.112O.)0030V03R 0Ⅰ C0)3G (gH 0CEp0FCF1p)FC R
＋
U·o
Re0L
－
C1 ＋ RL
C2 U·f －
(b)
2) 求该振荡器的工作角频率
反馈电路
F
反馈信号代替了放大电路的输入信号。
起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起 一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一 系列频率不同的正弦分量。
•
•
Au Fu 1
•
•
Au Fu 1
起振
平衡
反馈振荡器的振荡过程
起振条件：
••
Au Fu 1
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
1.3H
R
* B
1
L 0.033F
CC
1000 pF C 1
RB2 2 k
RE
7 00
RL C2 2000 pF
(a )
1)画出该振荡器的交流等效电路，判 断其电路类型。
＋
U·i RE －
＋
U·o
Re0L
－
C1 ＋ RL
C2 U·f －
(b) Re0是考虑实际LC回路具有损耗而添加的电阻。
＋
U·i RE －
利用二极管的正向伏安
稳幅环节
特性的非线性自动稳幅。
D2
振荡幅度较大时
RF1
正向电阻小
D1
ID
R RF2 C
–∞ ++
+ uO
R C R1
–
U
振荡幅度D较小时 正向电阻大
本次课内容
变压器耦合反馈式 • LC振荡器 电感反馈式（电感三点式）
电容反馈式（电容三点式）
• 石英晶体振荡器
10.3.1变压器耦合反馈式振荡器
瞬时极性判别方法： 输入信号和反馈信号在三极管的同一极：
输入信号和反馈信号的瞬时极性相同为正 反馈，反之为负反馈。
RC选频网络中的输入与输出极性相同。
＋ R
C
·
Uo
＋
C －
·
R Uf －
RC选(a)频网络
H(
1 3
0＝
1 RC
(b)
起振及稳定振荡的幅度条件：
起振条件AuF > 1 ，因为 | F |=1/ 3，则
图10.23 三种不同接法的变压器耦合反馈式振荡器 变压器上绕组的相位关系： 互为同名端的相位相同；互为异名端的相位相反。
－
正
反
馈
共射组态
正 反 馈
共基组态
正 反 馈
共基组态
补充：三点式振荡器
LX3 2 +
Ui’=Uf _L2
X3C2
Ⅱ(02)
X1
(a)
+ X1,X2,X3组成并联
L1 LC谐振网络。谐振
Au
1 RF R1
3
即：RF 2R1
稳定振荡条件AuF = 1 ，| F |= 1/ 3，则
Au
1 RF R1
3
即：RF 2R1
带稳幅环节的电路（1）
具有负温度系数的 半导体热敏电阻
稳幅过程： uo
T
RF
Au
带稳幅环节的电路（2）
具有正温度系数的 半导体热敏电阻
稳幅过程：
uo
T
R1
Au
带稳幅环节的电路（3）
正弦波振荡器的分类
RC移相振荡器 RC振荡器
RC选频振荡器 变压器耦合反馈式 LC振荡器 电感反馈式（电感三点式） 电容反馈式（电容三点式）
石英晶体振荡器
上次课内容
• 振荡的基本原理 • 两种RC振荡电路
– RC移相振荡器 – RC选频振荡器
一、振荡的基本原理
X i ' 基本放大
X o
电路Ao
X f
．
b
Uo
C1
．．
Ub Uf e
C2
共射电容三点振荡器
2）振荡频率：
c
． IL L
． IC
g
1 L C1C2
C1 C2
．
b
Uo
．．
Ub Uf e
C2
C1
3）反馈系数：
•
•
F
U
•
f
Uo
•
IL
• IC
1
jC2
1
jC1
C1 C2
（二） 电容三点式振荡器（CB）
CB 0 . 03 3F
EC (＋ 1 5 V)
·
Uo
＋
C －
·
R Uf －
图10.20 R(aC) 串并联网络
o
1 RC
F 1 3
H(
1 3
0＝
1 RC
(b)
图10.22 文氏电桥振荡器
对于
f0
1 2πRC
的信号， A 0
F 0
AF0 — 满足相位平衡条件
瞬时极性法判别相位条件
• 所谓相位条件即电路中必须引入正反馈， 故正弦波振荡电路能否满足相位条件即是 判断电路中是否引入了正反馈。