高频-第三章第21节课件

主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路3.2 LC3.2 LC正弦波振荡器正弦波振荡器采用采用LC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:LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆赫的振荡器可用来产生几十千赫到几百兆赫的正弦波信号。正弦波信号。3.2主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路3.2.1 3.2.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器常见的互感耦合振荡器电路。常见的互感耦合振荡器电路。的作用。如果将的作用。如果将 短路，则基极通过变压短路，则基极通过变压器次极直流接地，振荡器次极直流接地，振荡电路不能起振。电路不能起振。3.2.1图3.1.3 集电极调谐互感耦 合振荡器电路注意：耦合电容注意：耦合电容振荡频率：振荡频率：主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路其他形式的电路 电路缺点：都不利于及时滤除三极管集电极输出的谐波电流成分。从而电路的电磁干扰大，集电极电压加大。主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路 例例3.2.1 判断图例判断图例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能否起振。能否起振。3.2.1 解：这是一个共基共集反馈电路，容易满足振幅条件。相位条件判断：可见电路是负反馈，不能产生振荡。怎样修改才能能产生振荡？怎样修改才能能产生振荡？图3.2.2 例3.2.1图主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路3.2.2 3.2.2 三点式振荡电路三点式振荡电路一、电路组成法则（相位条件）一、电路组成法则（相位条件）三点式振荡器的工作频率可达到几百兆赫。三点式振荡器的工作频率可达到几百兆赫。在三点式电路中，回路中与发射极相连接的两个电抗元件必须为同性质，另外一个电抗元件必须为异性质。同同时满足时满足 3.2.2图3.2.3 三点式振荡器的原理图主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路假定LC回路由纯电抗元件组成，分别为同时忽略晶体管的电抗效应，则当回路谐振 时，回路呈纯阻性，有即 由于 是 在 支路分配在 上的电压，即 因为这是一个由反相放大器组成的正反馈电路，与 同相，与 反相，所以必有 成立。即 必须是同性质电抗，因而 必须是异性质的电抗。3.2.2证明：主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路图3.2.4 例3.2.2图 例例 3.2.2 在例图3.2.4所示振荡器交流等效电路中，三个LC并联回路的谐振频率分别是：器能正常工作？解解：若组成电容三点式，则在振荡频 处，所以应满足 或 3.2.2若组成电感三点式，则在振荡频率 处，所以应满足 或 试问、满足什么条件时该振荡 主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路图3.2.5 电容三点式电路（）原理电路 （）高频交流等效电路二、二、电容三点式电路（又称考毕兹电路，电容三点式电路（又称考毕兹电路，Coplitts）1 1、电路分析、电路分析 3.2.2回路电容回路电容回路电感回路电感 高高频旁频旁路电路电容容 耦合耦合电容电容主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路3.2.2微变等效电路且忽略晶体管输出电容的影响。可以得到微变等效电路：令：（b）电容三点式高频交流等效电路主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路电容三点式电路高频等效电路 3.2.22、考毕兹电路起振条件的近似分析、考毕兹电路起振条件的近似分析在处断开，并考虑到负载作用，得到:图3.2.6 小信号 等效电路（1）电路的简化主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路（通常）接入系数接入系数 3.2.2由（a）到（b）：由（b）到（c）：图3.2.6 推导 的等效电路 主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路因为因为 所以所以令令 分母的虚部为零，即可得到振荡器的振荡角频率为分母的虚部为零，即可得到振荡器的振荡角频率为 3.2.2（2）环路增益计算：）环路增益计算：图3.2.6 推导 的等效电路（3）振荡频率的计算：）振荡频率的计算：主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路起振条件又可以表示为起振条件又可以表示为 其中其中（5）电路的反馈系数）电路的反馈系数 一般要求 为35。的取值一般为。3.2.2令令 即可求得振幅起振的条件为即可求得振幅起振的条件为：（4）振幅起振条件）振幅起振条件 主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路3、实际考虑、实际考虑 3.2.2在图3.2.6(a)中，令 得到（b）图。主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路所以所以由（由（b）图求得反馈电压）图求得反馈电压将将、代入上式整理后得代入上式整理后得主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路式中式中 且且3.2.2根据起振条件，令根据起振条件，令B=0可以求得振荡器的振荡角频率为可以求得振荡器的振荡角频率为振幅起振条件为振幅起振条件为 主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路上述分析表明，上述分析表明，电容三点式振荡器的振荡角频率电容三点式振荡器的振荡角频率 不仅与不仅与 有关，还与有关，还与、即回路固有谐振电阻即回路固有谐振电阻、外、外接电阻接电阻 和三极管输入电阻和三极管输入电阻 有关，且有关，且 在实际电路中，一般满足在实际电路中，一般满足因此，工程估算时可近似认为：因此，工程估算时可近似认为：3.2.2主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路作业三 P.92 3.9 3.10 3.11主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路三、电感三点式电路（哈特莱电路，三、电感三点式电路（哈特莱电路，Hartley）（）图为其共基组态交流等效电路（）图为其共基组态交流等效电路3.2.2图3.2.7 电感三点式振荡器电路 回路电感回路电容回路电容旁路电容旁路电容耦合电容耦合电容高频高频扼流扼流圈圈高频高频扼流扼流圈圈主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路起振条件起振条件 接入系数接入系数 3.2.2 该电路的振荡角频率该电路的振荡角频率 其中其中 为互感系数。为互感系数。反馈系数反馈系数 主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路四、三点式电路的特点四、三点式电路的特点3.2.2主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路 例例 3.2.3 在图例在图例3.2.8所示电容三点式振荡电路中所示电容三点式振荡电路中,已知已知，试求起振的频率范围。试求起振的频率范围。3.2.2图3.2.8 例 3.2.3图 主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路解解:题图的交流等效电路为当 时，3.2.2电路的有关参数如下 接入系数主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路所以根据振幅起振条件 3.2.2因为可见 时，电路满足起振条件。相应的振荡频率：主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路（2）当 时，可求出相应的参数 这时电路不满足起振条件。所以 在频率低端满足起振条件的临界值为在频率低端满足起振条件的临界值为3.2.2主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路对应的振荡频率 所以，振荡电路的频率范围为所以，振荡电路的频率范围为16.5916.5928.53MHz28.53MHz。3.2.2对应的总等效电容对应的可变电容主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路3.2.3 3.2.3 单片集成振荡器单片集成振荡器一、差分对管振荡电路为恒流源为恒流源 的交流等效电阻。的交流等效电阻。根据瞬时极性法判根据瞬时极性法判断，在断，在 管基极断开管基极断开,有有 3.2.3图3.2.10 差分对管振荡电路综上所述，此振荡器电路能正常工作。综上所述，此振荡器电路能正常工作。主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路图3.2.11 单片集成振荡器E1648内部电路图二、二、E1648E1648单片集成振荡器单片集成振荡器主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路基极电位。若基极电位。若 基极电位受到干扰而升基极电位受到干扰而升 高，则有高，则有 这一负反馈这一负反馈作用使作用使 基极电位保持恒定。基极电位保持恒定。3.2.3与与管组成互补稳管组成互补稳 定电路，稳定定电路，稳定 需要说明的是：需要说明的是：电路的振荡频率电路的振荡频率 其中其中 是是10、12脚之间的输入电容。脚之间的输入电容。E1648E1648的最高振荡的最高振荡频率可达频率可达225MHz。E1648有有1脚脚与与3脚两个输出端。由于脚两个输出端。由于1脚和脚和3脚分别是片内脚分别是片内 管的集电管的集电 极和发射极所以极和发射极所以1 1脚输出脚输出电压的幅度可大于电压的幅度可大于3脚的输出脚的输出。回路应调谐在回路应调谐在 振荡频率振荡频率上。上。主讲 杨霓清高高 频频 电电 子子 线线 路路图3.2.12 E1648组成的正弦波振荡 如果如果1010脚与脚与1212脚外接包括变脚外接包括变容二极管在内的容二极管在内的LCLC元件，可以构元件，可以构成压控振荡器。成压控振荡器。显然，利用显然，利用E1648E1648也可以构成晶体也可以构成晶体振荡器。振荡器。3.2.3图3.2.12是利用E1648组成的正弦波振荡器。docin/sanshengshiyuandoc88/sanshenglu 更多精品资源请访问更多精品资源请访问