《LC振荡电路》PPT课件.ppt

例 1 ：,.试分析D1、D2自动稳幅原理； .估算输出电压V0m；(VD=0.6V) .试画出若R2短路时，输出电压V0的波形； .试画出若R2开路时，输出电压V0的波形；,解：,.稳幅原理,当v0幅值很小时， D1、D2接近开路，R3=2.7K。,当v0幅值较大时， D1或D2导通，R3减小，AV下降。,V0 幅值趋与稳定。,.估算输出电压V0m (VD=0.6V),.若R2短路时,(4). 若R2开路时，输出电压V0的波形,AV3，电路停振， 输出电压V0的波形为,振荡电路的振荡频率f0,振荡频率f0由相位平衡条件决定。,选频网络可设在 中或 中。,选频网络由RC元件或LC元件组成。,正弦波振荡电路只在一个频率下(f0)满足相位平衡条件。,9.7 LC正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路的构成与RC正弦波振荡电路相似，包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。这里的选频网络是由LC并联谐振电路构成，正反馈网络因不同类型的LC正弦波振荡电路而有所不同。 9.7.1 LC并联谐振电路的频率响应 9.7.2 变压器反馈LC振荡器 9.7.3 电感三点式LC振荡器,9.7.1. LC并联谐振回路的选频特性,(阻性),LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。用于选频电路。,R为电感线圈中的电阻,9.7 LC正弦波振荡器,品质因素,Q值越大，曲线较陡较窄。,并联谐振时总电流与电感支路电流或电容支路电流之比。,谐振曲线,并联谐振电路的谐振阻抗,输入电流 IS 和 IL 或 IC 的关系,谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。,通常Q»1，所以 ICIL »IS,Q为谐振回路的品质因数，Q值越大，曲线越陡越窄，选频特性越好。图中Q1Q2。并联谐振阻抗为Z0,谐振时LC并联谐振电路相当一个电阻。,LC并联谐振回路的幅频特性曲线,选频放大电路,互感线圈的极性判别,磁棒,初级线圈,次级线圈,同极性端,C,L,R,u,i,反馈信号通过互感线圈引出,有关同名端的极性 请参阅图9.08。,图9.08 同名端的极性,变压器反馈LC振荡 电路的振荡频率与并联 LC谐振电路相同，为,9.7.2 变压器反馈LC振荡器,LC并联谐振电路作为三极管的负载，反馈线圈L2与电感线圈相耦合,将反馈信号送入三极管的输入回路。若交换反馈线圈的两个线头，可使反馈极性发生变化。若调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度，使正反馈的幅度条件得以满足。,虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选频特性好，所以仍能选出0的正弦波信号。,变压器反馈式LC振荡电路,1. 电路结构,2. 相位平衡条件,3. 幅值平衡条件,4. 稳幅,5. 选频,（定性分析）,9.7.2. 变压器反馈式LC振荡电路,工作原理：,三极管共射放大器。,利用互感线圈的同名端：,满足相位条件。,振荡频率:,判断是否是正反馈:用瞬时极性法判断,(+),(-),(+),(+),(+),(+),(+),(+),LC正弦波振荡器举例,反馈,满足相位平衡条件,满足相位平衡条件,反馈,+,+,+,正反馈,LC正弦波振荡器举例,振荡频率:,uo,满足相位平衡条件,仍然由LC并联谐振电路构成选频网络,A. 若中间点交流接地，则首端与尾端相位相反。,此时的LC并联谐振电路为三点式LC并联电路,原理: 中间端的瞬时电位一定在首、尾端电位之间。,三点的相位关系,B. 若首端或尾端交流接地，则其他两端相位相同。,9.7.3 三点式LC振荡电路,同名端的极性,1.电感三点式LC振荡器,反馈信号vf 与输入信号vb 同相，满足相位平衡条件。,M,9.7.3. 三点式LC振荡器,1.电感三点式LC振荡电路,振荡频率：,分析三点式LC振荡电路常用如下方法，将谐振回路的阻抗折算到三极管的各个电极之间，有Zbe、Zce、Zcb ,如图9.11所示。,图9.11 三点式振荡器,对于图9.09 Zbe是L2、 Zce是L1、 Zcb是C。可以证明若满足相位平衡条件， Zbe和Zce必须同性质，即同为电容或同为电感，且与Zcb性质相反。,9.7.3 电感三点式振荡电路,二、振荡频率,振荡频率,图 9.7.4,9.7.4 电容三点式LC振荡电路,与电感三点式LC振荡电路类似的有电容三点式LC振荡电路，见图9.12。,（a）CB组态 （b）CE组态 图9.12 电容三点式LC振荡电路,9.7.4 电容三点式振荡电路,一、电路组成,二、振荡频率和起振条件,振荡频率,起振条件,图 9.13,例：试判断三点式振荡电路是否满足相位平衡条件。,两个电路都满足相位平衡条件。,9.7.4石英晶体振荡电路,石英晶体,电抗-频率响应特性,等效电路,符号,1.当R、L、C支路发生串联谐振时，串联谐振频率为：,2.当R、L、C支路与C0发生并联谐振时，并联谐振频率为：,石英晶体的品质因数很高,石英晶体LC振荡电路,利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路，如图9.14所示。,(a)串联型 f0 =fs （b）并联型 fs f0fp 图9.14 石英晶体振荡电路,石英晶体的振荡频率,石英晶体振荡电路,满足正反馈的条件，为此，石英晶体必须呈电感性才能形成LC并联谐振回路，产生振荡。由于石英晶体的Q值很高，可达到几千以上，所示电路可以获得很高的振荡频率稳定性。,例：分析下列振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？,例9.2：分析图9.16的振荡电路能否产生振荡，若产生振荡,石英晶体处于何种状态？,(a) (b) 图9.16 例9.2电路图,本章小结,1自激振荡可以使反馈放大器工作不稳定，但我们可以利用产生自激振荡的条件去构成正反馈电路，以产生正弦波振荡。正弦波振荡电路由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅环节构成。 2正弦波振荡电路主要有RC振荡电路和LC振荡电路两种。RC振荡电路主要用于中低频场合，LC振荡电路主要用于高频场合。石英晶体振荡电路是一种特殊类型的LC振荡电路，其特点是具有很高的频率稳定性。 3比较器是一种能够比较两个模拟量大小的电路。由于集成运放的开环电压增益很高，所以，当集成运放工作在开环状态时，可以作为比较器使用。这时，运放工作在非线性状态，其输出电压仅为正负饱和值，输入信号“虚短”的概念也不再成立。迟滞比较器具有回差特性，在信号处理电路中得到了广泛应用。 4在方波、锯齿波和三角波等非正弦波信号发生器中，运放一般工作在非线性状态。电路是由积分器、反馈网络、和比较器等环节组成，属于一种弛张振荡电路。这一类电路也得到了广泛的应用。,