高频电子电路3.1-3.3

1第三章正弦波振荡器3．1概述3．2反馈振荡器原理3.3振荡条件的分析

3.4

LC振荡电路3.5振荡器的频率稳定性3.6晶体振荡器3.7振荡器中的几种现象3.8

RC振荡器返回休息1休息2第三章正弦波振荡器休息1休息2主要技术指标：

1.振荡频率f及频率范围:2.频率稳定度:调频广播和电视发射机要求:10-5~10-7左右标准信号源:10-6~10-12

要实现与火星通讯:10-11

要为金星定位:10-123.振荡的幅度和稳定度:4.频谱(残波辐射):讨论内容:从振荡原理入手研究振荡器判据、寻求振荡条件的分析方法，讨论各种振荡电路，基本线索是振荡器的频率稳定度。用途：凡是从输出信号中取出一部分反馈到输入端作为输入信号，无需外部提供激励信号,能产生等幅正弦波输出称为正反馈振荡器电子设备高频加热设备医疗仪器发射机(载波频率fC）接收机（本地振荡频率fL）仪器仪表振荡源数字系统时钟信号反馈振荡器的含义与用途3.2反馈振荡器原理3．2反馈振荡器原理休息1休息2放大器

A（s）反馈网络

F（s）Σ二正弦波反馈振荡器的电路组成电源有源器件选频网络反馈网络休息1休息23.3振荡条件的分析晶体管反馈网络

LC选频网络休息1休息2uiic1uc1uf三振荡电路分析实例VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主网络反馈网络+ui-ic-uo++uf-ib休息1休息2uiuoA1/F可见起振初期是一个增幅的振荡过程

仿真2当环路增益下降到1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡状态，即进入等幅振荡状态。

二振荡器平衡状态的稳定条件返回休息1休息2在平衡点Ui=UiA附近，当不稳定因素使ui的振幅Ui增大时，环路增益减小，使反馈电压振幅Uf减小，从而阻止Ui增大；反之，当不稳定因素使ui的振幅Ui减小时，环路增益增大，使反馈电压振幅Uf增大，从而阻止Ui减小。

UiO|T(ωo)|

A1UiA•如果环路增益特性存在着两个平衡点A和B，其中，A点是稳定的，而B是不稳定点，如右图所示。二振荡器平衡状态的稳定条件返回休息1休息2|T(ωo)|BAUiUiAUiB1若某种原因使Ui大于UiB，则|T(ωo)|随之增大，势必使Ui进一步增大，从而更偏离平衡点B，最后到达平衡点A；

反之，若某种原因使Ui小于UiB，则|T(ωo)|随之减小，从而进一步加速Ui减小，直到停止振荡。

通过上述讨论可见，要使平衡点稳定，|T(ωo)|必须在UiA附近具有负斜率变化

tui返回继续Oωωo3反馈振荡电路的判断根据上述反馈振荡电路的基本原理和应当满足的起振、平衡和稳定三个条件，判断一个反馈振荡电路能否正常工作，需考虑以下几点：(1)可变增益放大器件(晶体管，场效应管或集成电路)应有正确的直流偏置，起振开始时应工作在甲类状态，以便于起振。(2)开始起振时，环路增益幅值应大于1。由于反馈网络通常由无源器件组成，反馈系数F通常小于1，故要求A

(jw0)必须大于1。一般共发射极、共基极电路都可以满足这一条件。另外，为了增大A(jw0)，负载电阻不能太小。(3)环路增益的相位在振荡频率点应为2π的整数倍，即环路应为正反馈。(4)选频网络在振荡频率点附近应具有负斜率的相频特性例1判断图示各反馈振荡电路能否正常工作。电路由两级共发射极反馈电路组成，其瞬时极性如图中所标注，所以是正反馈。LC并联回路同时担当选频和反馈作用，且在谐振频率点上反馈电压最强。在讨论选频网络的相频特性时，一定要注意应采用其阻抗特性还是导纳特性。对于图(a)，LC并联回路输入的是VT2的集电极电流ic2，输出的是反馈到VT1发射结的电压ube1，所以应采用其阻抗特性。根据图1.7可知,并联回路的阻抗相频特性在谐振频率点上具有负斜率。综上所述，图(a)所示电路满足相位条件及其相位稳定条件，因此能够正常工作。由于并联回路导纳的相频特性在谐振频率点上是正斜率，所以不满足相位稳定条件。根据瞬时极性判断法，如把LC并联回路作为一个电阻看待，则为正反馈。但LC并联回路在谐振频率点的阻抗趋于无穷大，正反馈最弱。同时对于此LC并联回路来说，其输入是电阻Re2上的电压，输出是电流，所以应采用其导纳特性。综上所述，图(b)电路不能正常工作。图(b)不同之处在于用串联回路置换了并联回路。由于LC串联回路在谐振频率点的阻抗趋于零，则VT1输入端的正反馈最强，且其导纳的相频特性在谐振频率点上是负斜率，满足相位稳定条件，所以图(c)所示电路能正常工作