LC 正弦波振荡器.ppt

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1、3.2LC正弦波振荡器LC正弦波振荡器：采用LC谐振回路作为相移网络的振荡器。种类：变压器耦合振荡电路三点式振荡电路和差分对管振荡电路。3.2.1三点式振荡电路一、电路组成法则图3-2-1三点式振荡的原理电路1．电路2．组成法则交流通路中，晶体管的三个极与谐振回路的三个引出端相连接。其中，与发射极相接的为两个同性质电抗，接在集-基间的为异性电抗。可证，此法连接必满足相位平衡条件，实现正反馈。二、三点式振荡器电路1电容三点式振荡器电路(1)电路图3-2-2　电容三点式振器电路(2)组成可变增益器件：晶体管T；相移网络：并谐；

2、发射极：为两同性质容性电抗；集-基：感性电抗。(3)讨论——起振与平衡T为可变增益器件，偏置电路设置合适Q点同时，随vi的增大产生自给偏置效应，加速放大器增益的下降。图3-2-4直流偏置电路如图3-2-4所示。刚起振时，发射结直流偏置为静态偏置电压，VBE0=VBEQ=VBB-IBQRB-IEQRE。反馈→vi↑→vi一部分进入截止区→iC为失真的脉冲波，其平均值IC0>ICQ→VBE0↓→增益↓→平衡2．电感三点式振荡器电路(1)电路与元件作用(2)组成法则判断交流通路图3-2-6三、电容三点式振荡电路的起振条件(相位与

3、振幅)1．等效电路推导环路增益T(j)时，应将闭合环路断开。(1)改画电路图3-2-3对应图3-2-2电路的交流通路断点左面加环路的输入电压Vi(j)断点右边(与C2并联)接入自断点向左看进去的阻抗Zi三、电容三点式振荡电路的起振条件(相位与振幅)1．等效电路[以图3-2-2(b)为例]推导环路增益T(j)时，应将闭合环路断开。(1)改画电路图3-2-3对应图3-2-2电路的交流通路断点左面加环路的输入电压Vi(j)断点右边(与C2并联)接入自断点向左看进去的阻抗ZiRe0：L、C1、C2并联谐振回路的固有谐振电阻

4、。Q0：固有品质因数。(2)用混合型等效电路表示设fosc<

5、1(gm>A)可求得三点式振荡器的相位起振条件为(3-2-3)振幅起振条件为(3-2-4)讨论：1．振荡角频率osc振荡频率osc由相位起振条件决定，解(3-2-3)求得(3-2-5)式中，：LC回路总电容，：固有谐振角频率。osc与0(LC)有关，还与gi(Ri)、gL(Re0、RL)有关，且osc>0。在实际电路中，一般满足工程估算时，osc0=(3-2-6)2．振幅起振条件工程估算时，令=osc0，代入(3-2-4)式，即(3-2-4)振幅起振条件可简化为设(3-2-7)n为电容分压比(p

6、127)，上式改写为gm>(3-2-8a)或(3-2-8b)Re0：L、C1、C2并联谐振回路的固有谐振电阻。Q0：固有品质因数。(2)用混合型等效电路表示设fosc<1图3-2-7　推导T(j)的等效电路或(3-2-8b)gm>(3-2-8a)n为电容分压比(p127)，上式改写为讨论：为满足振幅起振条件，应

7、增大Av(0)和kfv。①增大kfv(=n)，n2gi增大，Av(0)减小；减小kfv，虽提高Av(0)，但回路增益T(0)受限。故n取值应适中。②提高ICQ，可以增大gm，从而提高Av(0)，但不宜过大，否则，gi(1/re=gm/)会过大，造成回路有载品质因数下降，影响频率稳定性。ICQ一般取15mA。结论：若振荡管fT>5fosc，RL又不太小(>1k)，且n(两电容)取值适中，一般都满足起振条件。图3-2-8　在基极处开断的等效电路若图3-2-3(b)所示闭合环路在基极处开断，三极管接成共发组态。

8、图中用工程估算法将gib和折算到集射极间，分别为图3-2-8　在基极处开断的等效电路四、用工程估算法求起振条件①将闭合环路断开，画出开环等效电路。②求出固有谐振频率0，并令osc0。③将谐振回路的电导折算到集电极上，求放大器回路谐振时的增益和反馈系数，便可确定振幅起振条件。3.2.3举例图3-2