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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7.1,反馈型振荡器的基本原理,带反馈的放大电路,1.,基本组成,反馈型,振荡器,基于,放大,与,反馈,的机理,反馈放大器的增益,:,7.1.1,反馈型振荡器的基本组成与平衡条件,7.1 反馈型振荡器的基本原理带反馈的放大电路1.基本组,1,当,时,说明什么？,不需要,输入信号,（）,就有输出,振荡器,反馈型振荡器基本组成,闭环回路,放大器,反馈支路,如何保证,单一频率,的,正弦波,？,或,选频反馈,闭环回路中必须有一,选频回路,或,选频放大器,只能在频率 上满足,当 时 说明什么？不需要振荡,2,带,选频放大器,的,反馈型正弦波振荡器,带,选频反馈支路,的,反馈型正弦波振荡器,构成振荡器的,三个条件,平衡,条件,起振,条件,稳定,条件,带选频放大器的带选频反馈支路的构成振荡器的三个条件平衡,3,2.,平衡条件,反馈振荡器的,环路增益,为：,振荡平衡时,在频率 处有,:,平衡条件,在 处断开；,考虑放大器的输入阻抗对反馈网络的影响（放大器的输入阻抗作为反馈网络的负载阻抗）,2.平衡条件反馈振荡器的环路增益为：振荡平衡时,在频率,4,振荡平衡时,在频率 处有,:,平衡条件,振幅平衡,条件：,环路增益的模为,1,相位平衡,条件：,(n=0,1,2),环路增益的,相移为,0,，即 与,同相,，满足,正反馈,条件,振荡平衡时,在频率 处有:平衡条件振幅平,5,如何保证,正反馈？,变压器的,同名端,必须正确,相位平衡,条件的应用,？,相位平衡,条件分析,反馈系数,为：,振荡器的,环路增益,可用来求振荡器的,振荡频率,为求,相移,求,放大器的,增益,为：,注意,如何保证正反馈？变压器的同名端必须正确 相位平衡条件,6,由环路增益表达式,环路,总相移应满足,：,即：,？,什么频率值,时能满足此条件,？,放大器跨导相移,LC,谐振回路相移,反馈网络相移,LC,回路,相频特性,和 都,很小,，,而且几乎,不随 而变化,交点,相位平衡,交点,相位平衡点,的频率值,即,振荡频率,问题：,为什么,？,什么时候,由环路增益表达式环路总相移应满足：即：？,7,本电路,反馈系数,是,变压器的,匝数比,n,，,环路增益,的相频特性,选频回路,的相频特性,主要取决于,回路,Q,越大,，,相频特性的斜率越陡，,选频、滤波,特性越好,当管子和反馈网络引入的相移可以忽略时，,振荡频率等于,选频回路,的,中心频率,结论：,相位平衡条件,决定了,振荡频率,当管子的,特征频率,选得合适时：,本电路反馈系数 是 环路增益的相频特性选频回路,8,7.1.2,起振条件,振荡如何,产生？,为了保证输出信号从无到有,幅度,不断增长,，起振时要求：,反馈电压,输入电压,同相，且,（,1,）,振幅条件,环路增益,T=AF,大于,1,增益,越大越易起振,（,2,）,相位条件,环路增益的,相位为,0,满足,正反馈,条件,7.1.2 起振条件振荡如何产生？为了保证输出信号从无到有,9,振荡器的,起振过程,分析？振荡如何,从无,平衡,？,起振时放大器的,工作条件和状态,放大器,小信号、线性工作状态，高增益,A,，,必须设置,合适的工作点,可用晶体管,交流,小信号,等效电路,计算增益,起振过程中放大器,工作状态,的,变化,为保证正弦波振荡，要求选频回路必须,高,Q,环路增益,T 1,放大器,小信号 大信号,线性 非线性,不能用小信号等效电路,出现谐波，输出波形失真,振荡器的起振过程分析？振荡如何从无平衡？起振时放大器的,10,从起振的,AF 1,？,平衡时的,AF=1,晶体管,反馈变压器,选频回路,非线性器件,是,晶体管,环路中,一定有,一个,非线性器件,参数随,信号大小,变化而,变化,大信号,非线性,增益压缩,A,下降,TAF,下降,AF=1,平衡,注意：,区分,起振,和,平衡,时放大器的,不同状态,从起振的AF 1？平衡时的,11,晶体管,大信号工作给振荡器,带来的问题,及,解决方法,大信号工作,饱和,截止,减少,晶体管的,非线性,采取措施,保证,AF1 AF=1,的过渡,非线性 出现谐波 需选频滤波,晶体管输出阻抗影响选频,回路,Q,值,措施,1.,用,差分放大器,代替单管放大器,伏安特性,双曲正切函数,，电流 常数,放大器增益下降,但,晶体管没有饱和,晶体管大信号工作给振荡器带来的问题及解决方法大信号工作饱,12,措施,2.,闭环增益自动控制,特点：,外电路检测幅度，控制增益，使晶体管不达饱和,措施2.闭环增益自动控制特点：外电路检测幅度，控制增益，,13,带选频放大器和变压器反馈的振荡器,交流通路,带偏置的完整电路,直流,偏置电阻 、,交流旁路,电容,隔直流,电容,措施,3.,采用,偏置,电路的,负,反馈,带选频放大器和变压器反馈的振荡器交流通路带偏置的完整电路直流,14,起振时,小信号、,A,类、线性、增益大,起振后,，晶体管进入非线性区,Q,静态,工作点,Q,处的偏置电压是,电流 、正负半周,不对称,平均分量,、,（,）,结果：,工作点,左移,管子趋于,截止,增益,A,下降,AF=1,平衡,称为,自偏置效应,起振时小信号、A类、线性、增益大起振后，,15,利用管子趋于,截止,而不是,饱和,使增益下降,使选频回路,Q,不受影响,选频特性好,带自偏置效应的振荡器的,特点,起振过程有,直流,负,反馈,振荡器的,环路增益,随 的,变化曲线,比等偏置电路,更陡,利用管子趋于截止而不是饱和使增益下降带自偏置效应的振荡器,16,7.1.3,振荡器的,稳定条件,振荡器的平衡,稳定？,不稳定？,1.,振幅,稳定条件,稳定,经过外界扰动，系统能,自动恢复,（靠近）到原平衡位置,初始平衡时,，输入 ，环路增益,T,=1,，反馈,扰动,使,，,离开平衡点,。则,经过一个循环,若,稳定,不稳定,为使振幅稳定，振荡器的,振荡特性曲线,在,平衡点处必须是,负斜率,的，且曲线,越陡,，稳定性,越好,。,结论：,7.1.3 振荡器的稳定条件 振荡器的平衡稳定？不稳定？1,17,振荡曲线,起始,点,自动起振,平衡,点,且,稳定,曲线,A,曲线,B,曲线,A,曲线,B,起始,点,不能起振,软激励,硬激励,平衡点,N,：,平衡点,M,：,但,不稳定,且,稳定,振幅稳定条件分析,振荡曲线起始点 自动起振平衡,18,2.,相位,稳定条件,讨论相位稳定前应,明确两点：,（,1,）,正弦振荡,频率和相位的关系,（,2,）,振荡器的,相位平衡,条件含义：,在,频率 处,，经过一个循环，,反馈振荡器的 与 相位相差,2,（或,0,）,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.相位稳定条件 讨论相位稳定前应明确两点：（1）正弦振,19,外界扰动,使频率,初始平衡时,振荡频率,输入 循环一周，与,同相,（或,2,）,相位比 超前,即,新的频率,此时，输入 循环一周，如果,系统使,相位比,滞后,即,新的频率,结论：,为使,相位稳定,，振荡器的环路增益的,相位频率特性,在平衡点处必须是,负斜率,的。,稳定,不稳定,外界扰动使频率初始平衡时振荡频率输入 循环一周，,20,相位稳定条件分析,环路增益,的相位：,因为 和 几乎,不随频率而变,并联谐振回路,的相频特性,曲线 是,负斜率,的，,所以，振荡器是,相位稳定,的,相位稳定条件分析环路增益的相位：因为 和 几乎不随,21,相位,稳定性,频率,稳定性的,优劣,相频曲线,越陡,，即 越大，稳定性,越好,结论：,选频回路的,Q,值,越高,，振荡器的,频率稳定性越好,外界扰动,使电路参数变化,相位稳定性频率稳定性的优劣相频曲线,22,分析反馈型振荡器时，,首先,要抓住以下几个要点：,小结：,（,1,）,包含一个合适偏置的可变增益放大器。,（,2,）,闭合环路是正反馈,（,3,）,有选频回路,（,4,）,环路增益,T,的相频特性为负斜率,保证了：,振荡电路的,合理性,进一步计算：,（,1,）,环路增益,是否,大于,1,？,（,2,）,按照相位平衡条件计算,振荡频率,。,分析反馈型振荡器时，首先要抓住以下几个要点：小结：（1）包含,23,
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