第二部分 正弦波振荡器.doc

第二部分 正弦波振荡器正弦波振荡器是将直流电源供给的能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路，其特点是这种转换不需要输入信号控制自动完成，是应用最广泛的一类电子设备。对应用在通信系统和电子测量仪器中的正弦波振荡器，性能要求主要有振荡频率和振幅的稳定性和准确性。这是设计和分析正弦波振荡器基本原则。这部分内容是教材中的第三章。重点是反馈型正弦波振荡器的工作原理振荡三条件，振荡电路的组成、三点式振荡电路的组成原则，工程估算法求振荡器的起振条件和振荡频率。一、内容回顾基本理论：反馈型正弦波振荡器的工作原理振荡三条件；三点式振荡电路的组成原则；工程估算法基本方法：工程估算法重点内容：反馈型振荡器的工作原理-振荡三条件；LC反馈振荡器的组成；三点式振荡电路的组成原则；工程估算法二、重点与难点1、LC反馈振荡器的组成原理反馈振荡器由三部分组成：1）.一套振荡回路，包含两个（或两个以上的）异性质储能元件。能量在储能元件间交换，每秒钟能量交换的次数即为振荡器的振荡频率。该频率值取决于LC的值，即该回路决定f0 ;2）.一个能量来源，即直流电源；3）.一个控制元件（设备），由有源器件和正反馈电路组成。2、反馈型振荡器的工作原理-振荡三条件（1）起振条件接通电源后从无到有建立起振荡的条件，包括振幅起振条件和相位起振条件； (2) 平衡条件进入平衡状态后可输出等幅持续振荡的条件，振幅平衡条件和相位平衡条件；（3） 稳定条件平衡状态不因外界不稳定因素的影响而受到破坏的条件，包括振幅稳定条件和相位稳定条件。核心提示：振荡三条件是从反馈放大器的环路增益出发经分析推导得到的。环路增益是在闭合回路断开的条件下定义的，为开环增益，如图所示。由反馈振荡器的工作原理得其电路组成： 可变增益放大器提供足够的增益，且其增益随输入电压增大而减小。 相移网络具有负斜率变化的相频特性，为环路提供合适的相移，保证在谐振频率上的相移为 2np。等价于包含四个组成环节：放大环节、选频环节、正反馈环节和稳定环节。基于上述电路组成判断一般反馈振荡器是否正常工作。3、三点式振荡电路的组成原则交流通路中，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。 三点式振荡电路的组成原则是判断三点式振荡电路是否满足正反馈的基本依据。4、工程估算法 首先，检查环路是否包含可变增益放大器和相频特性具有负斜率变化的相移网络；闭合环路是否是正反馈。 其次，分析起振条件。起振时，放大器小信号工作，可用小信号等效电路分析方法导出 T(jw)，并由此求出起振条件及由起振条件决定的电路参数和相应的振荡频率。若振荡电路合理，又满足起振条件，就能进入稳定的平衡状态，相应的电压振幅通过实验确定。 最后，分析振荡器的频率稳定度，并提出改进措施。 用工程估算法求起振条件： 画开环等效电路 将闭合环路断开，画出等效电路。 求振荡频率 先求出固有谐振频率 w0： wosc w0。 确定振幅起振条件 将输出回路的电导折算到集电极上得到，求放大器回路谐振时的增益和反馈系数： 5、晶体振荡器电路（1）并联型晶体振荡电路 三点式振荡电路，晶体作为三点式振荡电路中的电感元件；（