第七章 振荡器52LC振荡

② 注意电抗元件的放置，以保证正反馈
电抗元件部分接入进行阻抗变换形式：
电容部分接入
电感部分接入
Pc

C1 C1 C2
R

R Pc2
PL

L2 L1 L2
R

R PL2
＋ ＋
－
－
＋
－
共基组态——同相放大器
回路谐振——纯电阻
电容 C1 C2 相同性质电抗
反馈电压与输入同相
振荡频率
osc
振幅稳定条件分析
振荡曲线 T ~ Vi
曲线B
曲线A
曲线A 曲线B
起始点 T 1 ——自动起振
软励
T 1 平衡点
且
T Vi
平衡点 0
——稳定
起始点 T 1 —— 不能起振
硬激励
T 1 平衡点M ：
但
T Vi
平衡点 0
T 1 平衡点N ：
且
T Vi
平衡点 0
不稳定 稳定
扰动使 Vi Vi ，离开平衡点。则 VF T Vi
经过一个循环
Vi VF T Vi 若
T Vi
平衡点 0
Vi Vi —— 稳定 Vi Vi —— 不稳定
结论： 为使振幅稳定，振荡器的振荡特性曲线 T ~ Vi 在
平衡点处必须是负斜率的，且曲线越陡，稳定性越好。
构成反馈型振荡器的三个部分
反馈网络 选频网络 ——LC谐振回路
（1）反馈电压的提取 ——必须保证正反馈
共基放大器
e
c
Cgs
1 gm
g m veb
b 共基——同相放大器
正反馈
g m 实数

T
平衡点
2. 相位稳定条件 讨论相位稳定前应明确两点： （1）正弦振荡 v(t ) Vm cos t 频率和相位的关系
d dt
相位超前，频率必然上升 相位迟后，必然是频率下降
振荡器的相位稳定条件也就是振荡器的频率稳定条件 （2）振荡器的相位平衡条件含义：
T ( j
o sc)
使选频回路Q不受影响——选频特性好
③ 振荡器的环路增益 T 随 V i 的 变化曲线比等偏置电路更陡
振荡器的稳定条件 不稳定？ 振荡器的平衡 稳定？ 1. 振幅稳定条件 初始平衡时，输入
7.1.3
稳定——经过外界扰动，系统能 自动恢复（靠近）到原平衡位置
V i ，环路增益
T=1，反馈 VF T Vi Vi
由环路增益表达式 环路总相移应满足：
T ( j ) A（j ) F ( j ) gm Z ( j ) F
T ( j ) g z ( j ) F 0
m
放大器跨导相移
LC谐振回路相移
0 0
反馈网络相移
振幅稳定条件分析
曲线A
曲线B
振荡曲线
T ~ Vi
起始点 曲线A 平衡点 起始点
T 1 ——自动起振
软激励
0 ——稳定
T 1
T 且 Vi
平衡点
曲线B
T 1 —— 不能起振
T 1 但 Vi T 1 且 Vi
平衡点
硬激励
0 0
平衡点M ： T
不稳定 稳定
平衡点N ：
振荡器的分类
电压控制频率振荡器原理
7.1 反馈型振荡器的基本原理 7.1.1 反馈型振荡器的基本组成与平衡条件 1. 基本组成 反馈型振荡器——基于放大与反馈的机理 带反馈的放大电路 V A( j )V

例3.2.1 能否起振. 能否起振.
判断图例3.2.2所示两极互感耦合振荡电路 所示两极互感耦合振荡电路 判断图例
解:在 T1 的发射极与 T2 之间断开.这是一个共基—共 集反馈电路. 振幅条件是可以满足的,所以 只要相位条件满足,就可以起振. 图3.2.2 例3.2.1图(动画)
利用瞬时极性判断法,根据同名端位置,可以得到:
所以
Vf T ( jω ) = = V
i
gm Z2 × = 1 1 Z1 + Z 2 Z1 1 1 + + + Z1 + Z 2 Z 3 Z 2 Z3 Z 2 Z3
gm
Z Z 将 Z1, 2 , 3 代入上式整理后得
T ( jω ) =
gm = T (ω )e jT (ω ) A + jB
式中 且
X ce + X be + X bc = 0
图3.2. 3 三点式振荡器的原理图 (三点式振荡电路动画) 3.2.2
证明:假定LC回路由纯电抗元件组成,其电抗值分别为
X ce X be X cb 同时不考虑晶体管的电抗效应,则当回路谐振
(ω = ω0) 回路呈纯阻性,有 时,
X ce + X be + X bc = 0
LC正弦波振荡器 3.2 LC正弦波振荡器
采用LC谐振回路作为选频网络的振荡器. 采用 谐振回路作为选频网络的振荡器. 谐振回路作为选频网络的振荡器 LC正弦波振荡器有三种实现电路 正弦波振荡器有三种实现电路: 正弦波振荡器有三种实现电路
互感耦合振荡器 三点式振荡器 集成电路LC振荡器
LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆 振荡器可用来产生几十千赫到几百兆 赫的正弦波信号. 赫的正弦波信号.

摘要振荡器（英文：oscillator）是用来产生重复电子讯号（通常是正弦波或方波）的电子元件，能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。

其构成的电路叫振荡电路。

其中，LC振荡器因其使用方便和灵活性大而得到广泛的应用。

因此，了解LC振荡器电路的特性显得尤为重要。

本次实验将讨论各个LC振荡电路各元件与反馈系数|F|、角频率w之间的关系。

关键词：LC振荡；MATLAB；反馈系数；频率AbstractThe oscillator is used to generate repeat electronic signal (usually a sine wave or square wave) of electronic components, can the DC conversion to electronic circuit or device with a certain frequency AC signal output. Constitute a circuit called the oscillation circuit. Among them, the LC oscillator because of its convenience and flexibility and has been widely applied. Therefore, to understand the characteristics of LC oscillator circuit is very important. This study will discuss the relationship between the various LC oscillation circuit components and feedback coefficient |F|, frequency .Keywords: LC oscillation; MATLAB; frequency feedback coefficient;LC振荡器电路目录1引言 (4)2原理说明 (5)2.1 三点式LC振荡电路组成原则 (5)2.2 起振条件 (5)2.3 电容三点式振荡电路 (6)2.4 电感三点式振荡电路 (7)2.5 克拉泼振荡电路 (8)2.6 西勒振荡电路 (9)3 实验分析 (11)3.1 MATLAB概述 (11)3.2 MATLAB语句分析 (11)3.3 函数编写 (12)4 实验结果 (24)4.1 电容三点式振荡电路 (24)4.2 电感三点式振荡电路 (24)4.3 克拉泼振荡电路 (25)4.4 西勒振荡电路 (26)5 实验问题及调试 (28)5.1 难以求解振荡器输出的电压幅值 (28)5.2 Warning: Divide by zero. (28)6 实验总结 (29)6.1 电容三点式振荡电路 (29)6.2 电感三点式振荡电路 (29)6.3 克拉泼振荡电路 (29)6.4 西勒振荡电路 (30)6.5 各电路的对比 (30)7 参考文献 (31)1引言本次实验中，主要使用数学软件MATLAB对四个LC振荡电路进行仿真并绘制曲线图。