三点式振荡电路能否振荡的判别方法

三极管三点式振荡电路设计
三极管三点式振荡电路是一种广泛应用于无线电技术和电子技术中的振荡电路。

它由三极管、电容和电感等元件组成，可以产生稳定的振荡信号。

以下为三极管三点式振荡电路的设计步骤：
1. 确定振荡频率：首先确定所需的振荡频率，根据应用要求选择合适的频率范围。

2. 选择三极管：根据所需的频率范围选择合适的三极管。

常见的三极管有NPN型和PNP型，选择时需要考虑其最大功率、最大频率等参数。

3. 选择电容和电感：根据振荡频率计算所需的电容和电感值。

振荡电路中的电容和电感形成谐振回路，决定了振荡频率。

4. 确定电源电压：根据所选的三极管和电路要求，确定所需的电源电压。

通常情况下，三极管的电源电压为5V或12V。

5. 连接电路：根据设计要求，将三极管、电容和电感等元件按照电路图连接起来。

6. 调试电路：连接好电路后，将电源接入电路中并逐步调整参数，观察振荡波形和频率是否符合要求。

7. 优化电路：根据实际测试结果，对电路进行优化。

可以通过改变元件值、调整电路拓扑结构等方式来改善振荡性能。

8. 稳定性设计：为了保证振荡信号的稳定性，可以添加负反馈电路或采用特殊的反馈网络进行稳定性设计。

需要注意的是，在设计振荡电路时要考虑电路中的共模干扰、非理想性等问题，以保证电路的稳定性和可靠性。

同时，三极管三点式振荡电路还可以根据具体的应用需求进行进一步的改进和扩展。

自动化与仪器仪表Z I DO NGHUA Y U Y I Q IY I B I AO 2005年第5期(总第121期) 文章编号:1001-9227(2005)05-0066-03三点式晶体振荡电路的起振特性与调节技术张　俊,黄欹昌,陆　,刘汉珍(兰州物理研究所　甘肃　兰州,730000)摘　要:根据一端口负阻抗分析法,并结合作者调节三点式晶体振荡电路的实践经验,分析了该类型电路的起振特性和起振条件,并提出了解决电路不起振等问题的一些基本经验和方法,从而为设计人员调节类似电路提供理论依据和技术支持。

关键词:晶体振荡器;起振条件;起振AB S TRAC T:The article analyzes the start-up behavi or and qualificati on of the three-p in crystal oscil2 lati on circuit,which is analyzed by one-port nonlinear negative resistance method.I n my experi m entati on of regulating the three-p in crystal oscillati on circuit,I have know s ome experience and method about how t o re2 s olve the start-up p r oble m.By these experience and theory,engineer can easily regulate the start-up behav2i or of the circuit.KEY WO RD S:Crystal oscillat or;Start-up qualificati on;Start-up中图分类号:T M131.4+1文献标识码:B0　引　言目前,许多高稳定的频率源大都采用电容三点式石英晶体振荡电路,这种电路的技术已经非常成熟,通过自己在调节三点式晶体振荡电路过程中获得的实践经验,对调节类似电路有了一个比较深入的认识。

三点式振荡电路能否振荡的判别方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March三点式振荡电路能否振荡的判别方法引言在模拟电子技术课程中，判别振荡电路能否产生振荡的步骤的是：先看直流通路，看放大器件是否工作在放大区；再看交流通路，看是台满足振荡条件。

RC振荡也好，LC振荡电路也好，振荡条件为：AF=1此条件可分解为振幅条件和相位条件，即：1 三点式振荡器的特点所谓三点式振荡器，是指LC振荡器中选频网络有两个电容、一个电感或者两个电感、一个电容组成的振荡器。

一般LC振荡电路在直流通路正常情况下判别能否振荡时由于振幅条件不便于判别，只看相位条件即可，只要相位条件满足，我们就说它能够振荡。

振荡电路中的放大器可以是运放，也可以是由晶体管或者场效应管组成。

对于由运放组成的电路，相位条件相对来说比较好判别；由晶体管或者场效应管组成的放大电路，要判别相位条件对学生来说有一定的难度。

要正确判别相位条件需要先分析放大电路的组态，再看反馈信号与输出信号之间的相位差，两者判断错一个也得不到正确的结果。

对此，根据多年来对模拟电子技术的讲解和对大量的振荡电路的分析，先把自己的一点总结供大家讨论。

我们知道，三点式选频网络中应该有两个电容、一个电感或者两个电感、一个电容组成，如图1所示，为方更叙述，现把选频网络中每两个电抗器件的结点给出一编号。

在分析由晶体管或者场效应管组成的三点式振荡电路时，先看直流通路，在直流通路正常的情况下，交流通路只需要观察是否满足射同基反(或者源同栅反)。

下面结合具体的电路进行说明。

2 电容三点式振荡电路如图2和图3所示，是两个电容三点式的振荡电路。

我们应用射同基反判断相位条件是否满足。

先看图2，图2中晶体管的发射极接的是三点式选频网络的2端，集电极接的是1端，基极在交流通路中接地，所以基极相当于接的是3端。

发射极与基极问接的单个选频器件是电容C2，发射极与集电极之间接的是电容Cl，发射极与其他两个电极之间接的是电抗性质相同的电容，所以射同已经满足；基极与发射极接的电容C2，基极与集电极之间接的单个选频器件是电感L，电感与电容是两个电抗性质相反的器件，所以基反也是满足的，图2电路支流通路正常，又满足射同基反的条件，所以是可以振荡的。

三点式振荡器（学号：）（物理与电子信息学院 10级电子信息工程1班，内蒙古呼和浩特 010022）指导教师：摘要：三点式振荡器是以LC谐振回路作为选频网络的反馈振荡器。

本文主要介绍的是三点式振荡器的基本工作原理，对电感三点式及电容三点式振荡器的原理电路进行分析并讨论了三点式振荡器简化交流通路的画法和判断产生振荡的一般原则，并通过例子来对方法进行验证。

关键词：电感三点式；电容三点式；交流通路；振荡电路中图分类号：TN7521引言振荡器用于产生一定频率和幅度的信号，它无需外部激励就能自动的将直流电源供给的功率转换为指定频率和振幅的交流信号功率输出。

振荡器的种类很多，根据产生振荡波形的不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。

本文所讨论的三点式振荡器是一种反馈振荡器，它是正弦波振荡器的一种，利用正反馈原理构成。

振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用，例如，在广播、电视、通信设备中振荡器用来产生所需要的载波和本机振荡信号；在各种信号源、测量仪器中用来产生各种频段的正弦信号等。

它是不可缺少的的核心组成部分之一，是一种最基本的电子线路。

本文先讨论三点式振荡器的基本工作原理，然后分别对电感三点式和电容三点式电路进行分析，最后通过例子来对三点式振荡器简化交流通路的画法和判断产生振荡的一般原则进行验证。

2三点式振荡器的基本工作原理我们应该要了解振荡器正常工作所需满足的三个条件即平衡条件、起振条件以及稳定条件，这样有利于后面我们对三点式振荡器原理的认识。

图1 反馈振荡器的构成框图2.1振荡的平衡条件当反馈信号f u 等于放大器的输入信号i u ，或者说，反馈信号f u 恰好等于产生输出电压o u 所需的输入电压i u ，这时振荡电路的输出电压不再发生变化，电路达到平衡状态，因此，将if U U =称为振荡的平衡条件。

根据图1可知，放大器开环电压放大倍数A 和反馈网络的电压传输系数F分别为： i O U U A =；Of U U F = (1.1.1) 所以iO f U A F U F U == (1.1.2) 由此可得，振荡的平衡条件为1||)(===+f a j e F A F A Tϕϕ (1.1.3) 式中，T 为反馈系统环路增益；||A 、aϕ为放大倍数A 的模和相角；||F 、f ϕ为反馈系数F的模和相角。

三点式振荡电路相位判断方法之我见作者：堵会晓张宏来源：《数字技术与应用》2013年第07期摘要：振荡器是模拟电子线路中一个重要内容，对于振荡器是否满足振荡条件的判断，许多学生感到难以理解和掌握，这里主要介绍一种三点式振荡器是否满足振荡条件的简单判断方法。

关键词：振荡三点式振荡射同基反中图分类号：TN721 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0197-02在高职模拟电子技术课程中，信号发生电路是一个重要内容，三点式振荡器又是其中的一个难点。

它分电容三点式和电感三点式两种，能够正确地判断一个电路是否满足振荡条件，尤其是如何快速识别三点式振荡，对于初学者来说是个难题。

在这里笔者结合实例介绍一种判别三点式振荡电路是否满足相位条件的简便方法。

1 振荡的概念和判断是否振荡的一般方法振荡器是一种在没有外加输入交流信号时，就能把直流电源提供的能量转变为交流信号输出的电路，按照输出波形可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，在这里我们仅分析正弦波振荡器。

正弦波振荡器一般由基本放大电路和正反馈网络组成，为使电路能输出单一频率的振荡信号，振荡器必须设选频网络，为此就出现了RC振荡和LC振荡。

振荡条件为：分为振幅条件和相位条件。

振幅振幅平衡条件： =1，即使反馈电压与输入电压大小相等。

相位平衡条件：（n=0，1，2，……），即使反馈电压与输入电压相位相同，以保证正反馈。

鉴于上述条件，判别振荡电路能否产生振荡的步骤的是：先看直流通路，即看放大器件是否工作在放大区；再看交流通路，亦即看是否满足振荡的相位条件。

2 三点式振荡电路的结构特点三点式振荡器是LC正弦波振荡器的一种。

其特点是电路中LC并联谐振回路的三个端子分别与放大器的三个端子相连，故而称为三点式振荡电路。

三点式振荡器有电容三点式振荡器与电感三点式振荡器两种。

三点式振荡器的基本结构如图1所示，图1a所示为电容三点式振荡器，图1b所示为电感三点式振荡器。

三点式电容振荡电路电感和振幅的关系
在三点式电容振荡电路中，电容和电感是电路中的两个主要元件。

电容储存电荷，而电感则储存磁场能量。

当电容和电感通过外部电源连接在一起时，它们可以产生振荡电流，这种电流的频率由电容和电感的数值共同决定。

在三点式电容振荡电路中，电感的数值越大，振幅也会越大。

这是因为电感储存的磁场能量越多，电路中的振荡电流就会越强。

此外，电感的数值还会影响电路的共振频率。

当电感的数值增加时，电路的共振频率会下降，因为电感会减缓振荡电流的变化速度。

总的来说，三点式电容振荡电路中的电感和振幅之间存在着密切的关系。

电感的数值越大，振幅也会越大，同时还会影响电路的共振频率。

因此，在设计三点式电容振荡电路时，需要考虑电感的数值对电路的影响。

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高频电子线路课程论文论文题目：LC正弦波振荡电路的分析学生：何涛学科专业：微电子技术学号：201202021014指导教师：万云日期：2014年11月12日目录目录 (2)摘要 (3)一.振荡器 (4)1.1 什么是振荡器 (4)1.2 振荡器的相关知识 (4)1.2.1 振荡器的分类 (4)1.2.2 正弦波振荡器的应用 (4)1.3 反馈式振荡器的原理知识 (4)二.正弦波振荡器振幅条件的判定方法 (5)三.LC正弦波振荡电路相位条件的判定方法 (7)3.1变压器耦合振荡器 (7)3.1.1 什么是变压器的同名端 (7)3.1.2 变压器耦合振荡器 (7)3.2 三点式振荡器 (9)四.判断三点式振荡器是否满足相位条件的简单方法 (10)4.1 晶体管极间支路电抗特性的分析 (10)4.1.1 LC串联、并联支路的电抗特性 (11)4.2 判断方法的实例应用 (12)五.结论 (13)参考文献 (14)摘要本文主要对LC正弦波振荡电路能否振荡的判断方法进行了浅要分析。

当振荡电路同时满足起振的振幅条件和相位条件时就能产生振荡。

于是本文主要阐述了正弦波振荡电路振幅条件的判定方法和LC正弦波振荡电路相位条件的判定方法。

针对较复杂的三点式振荡器相位条件的辨别，通过对晶体管极间支路的电抗性质进行较全面的分析，并作出总结，之后利用这些结论，可使判断过程大大简化。

关键词：LC正弦波振荡电路；振幅条件；相位条件；电抗性质一.振荡器1.1 什么是振荡器不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。

1.2 振荡器的相关知识1.2.1 振荡器的分类按照所产生的波形，振荡器可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。

按照产生振荡的工作原理，振荡器可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。

所谓反馈式振荡器是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前最广泛的一类振荡器。

所谓负阻式振荡器是利用具有负阻特性的器件构成的振荡器，在这种电路中，负阻起的作用，是将振荡回路正阻抵消以维持等幅振荡。

高频电子线路填空题1.通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。

2.在通信系统中，共用的基本单元电路除高频小信号放大器、高频功率放大器和正弦波振荡器以外，还有调制和解调、混频和反馈控制电路等。

3.RC相移振荡器中放大器应采用反相放大器；至少要三节基本RC相移网络。

4.LC串联谐振回路中，当工作频率小于谐振频率时，回路呈容性，LC并联谐振回路中，当工作频率小于谐振频率时，回路呈感性。

5.LC谐振回路有串联谐振和并联谐振两种谐振方式。

6.LC串联谐振回路品质因数（Q值）下降，频带变宽，选择性变差。

7.谐振功率放大器中，LC谐振回路既起到阻抗匹配又起到选频滤波作用。

8.要产生较高频率信号应采用、LC 振荡器，要产生较低频率信号应采用RC 振荡器，要产生频率稳定度高的信号应采用石英晶体振荡器。

9.三端式振荡电路是LC正弦波振荡器的主要形式，可分为电容三端式和电感三端式两种基本类型。

10.发射机的中间级高频功率放大器，应工作于过压状态。

因为过压状态输出电压平稳且弱过压时，效率最高。

11.高频功率放大器的三种工作状态，分别为过压、临界、欠压。

12.发射机的末级高频功率放大器，应工作于临界状态，因为临界状态输出功率最大。

13.为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，14.集电极调幅应使放大器工作在过压状态，调幅系数必须> 1。

15.为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。

16.某高频功率放大器原来工作在临界状态，测得Ucm=22v，Ico=100mA，RP=100Ω，Ec=24v，当放大器的负载阻抗RP变小时，则放大器的工作状态过渡到欠压状态，回路两端电压Ucm将减小，若负载阻抗增加时，则工作状态由临界过渡到过压状态，回路两端电压Ucm将增大。

17.丙类高频功率放大器的最佳工作状态是临界工作状态，这种工作状态的特点是输出功率最大、效率较高和集电极电流为尖顶余弦脉冲波。

三点式振荡电路放大器可由分立元件构成单级或多级放大电路，也可用集成运放组成同相或反相比例放大电路。

Z1、Z2、Z3表示纯电抗元件或电抗网络。

如下图。

设：运算放大器的输出阻抗为r o，开环增益为A VO。

则
如果要使电路振荡,要求AF=1
由此得：X1 + X2 + X3=0,即X1、X2为同类电抗，X3为与X1、X2相反种类的电抗。

三点式振荡电路工作原理特性：
（1）在L C振荡电路中，如果Z1、Z2为电感，则Z3为电容，成为电感三点式振荡器；如果Z1、Z2为电容，则Z3为电感，成为电容三点式振荡器。

（2）两个相同性质电抗的连接点必须接放大器的同相端，(三极管为发射极）；另一端接反相端（三极管为基极）即所谓的射同基反的原则。

（3）
所以，当无接线错误而不起振时，可以增大或A VO的值（如更换b较大的三极管）。

振荡电路的分类
常见的振荡电路为变压器反馈式振荡电路和三点式振荡电路。

(1) 反馈式振荡电路
图3.2.2（a)为变压器反馈振荡电路，其正反馈过程是：若输入Ui为上正下负，对于振荡频率，回路谐振的并联阻抗为电阻性，所以输出电压Uo与Ui反相，即Uo为上负下正，由于同名端决定了Uf为上正下负，Uf正好与Ui同相，只要晶体管的β足够大和变压器的匝数比合适，电路一定能够振荡，还可以证明电路的起振条件和振荡频率分别为：
β≥rbeRC/M
f≈1/2π
式中：rbe为基极与射极度之间的交流等效电阻，R为次级折算到初级的等效电阻，M为互感系数。

图3.2.2
(2) 三点式振荡电路
图3.2.3（a)为三点振荡电路及其交流等效电路，从图3.2.4（b）看出，与发射极相接为电容，集极度与基极之间接电感，服从于共射三点振荡电路对电抗性的要求，故能振荡
图3.2.3
一般反馈系数F=C1/C2取0.5-0.01之间，由于该电路的输入端接电容，而容抗又随频率增加而减小，所以输入电压中的高次谐波分量将明显地受到抑制，使输出波形良好，该电路的缺点是：用调节电容来改变频率时，会使反馈系数改变，所以通常用改进型的电容三点振荡电路。

本设计选用的是变压器反馈式振荡电路，它能够将电路工作时所产生的电流电压通过相关器件自行反馈，从而改变振荡频率维持充电状态的稳定性。

电子报/2007年/4月/29日/第020版电子职校正弦波振荡电路是否满足相位条件的判别方法南昌陆军学院李春玲振荡电路能够起振必须同时满足幅度条件和相位条件。

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，但振荡电路中正、负反馈的判别要注意以下两点：1.振荡电路无输入信号，故判别是否满足相位条件要先假定有一个输入信号单管基本放大电路有三种接法，其中共射与共集电路输入信号在b极，各极瞬时极性对应关系为：假定b极为正，则共射电路输出在c极，极性与输入信号相反为负；共集电路输出在e极，极性与输入信号相同为正，如图1。

共基电路输入信号在e极，输出在c极，极性相同，e极为正，则c极也为正，如图2。

振荡电路输入信号可假设在b极，也可假设在e极，再根据通常的瞬时极性法来判别反馈的正、负，从而判别是否满足相位条件。

瞬时极性判别方法是：若输入信号和反馈信号送入三极管的同一极为并联反馈，这时输入信号和反馈信号在任一瞬时交流信号极性相同为正反馈，反之为负反馈；若输入信号和反馈信号送入三极管的不同极为串联反馈，这时输入信号和反馈信号在任一瞬时交流信号极性不同为正反馈，反之为负反馈。

若是集成运放构成的振荡电路，输入信号同样可假设在同相端也可假设在反相端。

2.振荡电路中的选频网络一般同时作为反馈网络，故要注意选频网络中各点极性的关系1）RC选频网络输入与输出极性相同，如图3。

2）变压器LC选频网络中变压器的同名端极性相同。

3）电感三点式LC选频网络要注意交流等效接地点，1点接地（如图4），则2、3点极性相同（1、3点是对称的）；2点接地（如图5），则1、3点极性相反。

4）电容三点式LC选频网络同样要注意交流等效接地点，各点极性的关系与电感三点式相同，如图6、图7，下面以具体电路为例。

判断方法一：图8为RC选频振荡电路。

假定输入信号在b极，某瞬时极性为正，输出在c 极，则极性为负，RC选频网络同时作为反馈网络，基本放大电路的输出作为反馈网络的输入，极性瞬时为负，则反馈的输出1端也为负，反馈引回e极，则e极为负。

5.3.2 三点式振荡电路定义：三点式振荡器是指LC 回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而组成的反馈型振荡器。

三点式振荡电路用电感耦合或电容耦合代替变压器耦合，可以克服变压器耦合振荡器只适宜于低频振荡的缺点，是一种广泛应用的振荡电路，其工作频率可从几兆赫到几百兆赫。

1、 三点式振荡器的构成原则图5 —20 三点式振荡器的原理图图5 —20是三点式振荡器的原理电路（交流通路）为了便于分析，图中忽略了回路损耗，三个电抗元件be ce bc X X X 、和构成了决定振荡频率的并联谐振回路。

要产生振荡，对谐振网络的要求：？必须满足谐振回路的总电抗0be ce bc X X X ++=，回路呈现纯阻性。

反馈电压f u 作为输入加在晶体管的b 、e 极，输出o u 加在晶体管的c 、e 之间，共射组态为反相放大器，放大器的的输出电压o u 与输入电压i u （即f u ）反相，而反馈电压f u 又是o u 在bc X 、be X 支路中分配在be X 上的电压。

要满足正反馈，必须有()be be f o o be bc ce X X X X X u u u ==-+ （5.3.1）为了满足相位平衡条件，f u 和o u 必须反相，由式（5.3.1）可知必有0be ce X X >成立，即be X 和ce X 必须是同性质电抗，而()bc be ce X X X =-+必为异性电抗。

综上所述，三点式振荡器构成的一般原则：（1） 为满足相位平衡条件，与晶体管发射极相连的两个电抗元件be X 、ce X 必须为同性，而不与发射极相连的电抗元件bcX 的电抗性质与前者相反，概括起来“射同基反”。

此构成原则同样适用于场效应管电路，对应的有“源同栅反”。

（2） 振荡器的振荡频率可利用谐振回路的谐振频率来估算。

若与发射极相连的两个电抗元件be X 、ceX 为容性的，称为电容三点式振荡器，也称为考比兹振荡器(Colpitts)，如图5 —21（a ）所示；若与发射极相连的两个电抗元件be X 、ceX 为感性的，称为电感三点式振荡器，也称为哈特莱振荡器(Hartley)，如图5 —21（b ）所示。