反馈型LC振荡器.ppt

高频电子线路 第13讲反馈型LC振荡器 第6章正弦波振荡器 6 6 1互感耦合振荡器 6 6 2电感反馈式三端振荡器 哈特莱振荡器 6 6 3电容反馈式三端振荡器 考毕兹振荡器 6 6 4LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则 6 6反馈型LC振荡器 LC振荡器按其反馈网络的不同 可分为互感耦合振荡器 电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型 如果由LC谐振回路通过互感耦合将输出信号送回输入回路 所形成的是互感耦合振荡器 耦合线圈同名端的正确位置的放置 选择合适的耦合量M 使之满足振幅起振条件很重要 互感耦合振荡器有三种形式 调基电路 调集电路和调发电路 6 6 1互感耦合振荡器 由互感耦合同名端定义可判知 反馈网络形成正反馈 满足相位平衡条件 如果再满足起振条件 就符合基本原理 6 6 1互感耦合振荡器 互感耦合振荡器在调整反馈 改变M 时 基本上不影响振荡频率 但由于分布电容的存在 在频率较高时 难以做出稳定性高的变压器 因此 他们的工作频率不宜过高 一般应用于中 短波波段 三端式LC振荡器 三端式LC振荡电路是经常被采用的 其工作频率约在几MHz到几百MHz的范围 频率稳定度也比互感耦合振荡电路高一些 约为10 3 10 4量级 采取一些稳频措施后 还可以再提高一点 三端式LC振荡器有多种形式 主要有 电感三端式 又称哈特莱振荡器 Hartley 电容三端式 又称考毕兹振荡器 Coplitts 串联型改进电容三端式 又称克拉泼振荡器 Clapp 并联型改进电容三端式 又称西勒振荡器 Selier LC三端式振荡器组成法则 相位平衡条件的判断准则 L L1 L2 2M 6 6 2电感反馈式三端振荡器 哈特莱振荡器 是从L2取得的 故称为电感反馈三点式振荡器 通常L1 L2同绕在一个骨架上 它们之间存在着互感 且耦合系数M 1 正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信号送回输入回路 所形成的是电感反馈式三端振荡器 图6 6 2电感反馈式三端振荡器 6 6 2电感反馈式三端振荡器 哈特莱振荡器 哈特莱电路的优点 1 L1 L2之间有互感 反馈较强 容易起振 电路的缺点 1 振荡波形不好 因为反馈电压是在电感上获得 而电感对高次谐波呈高阻抗 因此对高次谐波的反馈较强 使波形失真大 2 电感反馈三端电路的振荡频率不能做得太高 这是因为频率太高 L太小且分布参数的影响太大 2 振荡频率调节方便 只要调整电容C的大小即可 3 而且C的改变基本上不影响电路的反馈系数 图6 6 3电容反馈式三端振荡器 如果正反馈网络由LC谐振回路中的电容分压电路将输出信号送回输入回路 所形成的是电容反馈式三端振荡器 6 6 3电容反馈式三端振荡器 考毕兹振荡器 考毕兹电路的优点 1 电容反馈三端电路的优点是振荡波形好 2 电路的频率稳定度较高 适当加大回路的电容量 就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响 3 电容三端电路的工作频率可以做得较高 可直接利用振荡管的输出 输入电容作为回路的振荡电容 它的工作频率可做到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围 电路的缺点 调C1或C2来改变振荡频率时 反馈系数也将改变 但只要在L两端并上一个可变电容器 并令C1与C2为固定电容 则在调整频率时 基本上不影响反馈系数 电容三点式与电感三点式振荡器比较电容三点式 1 输出波形好 接近于正弦波 2 因晶体管的输入输出电容与回路电容并联 可适当增加回路电容提高稳定性 3 工作频率可以做得较高 利用极间电容 缺点 调整频率困难 起振困难 电感三点式 优点是起振容易 调整方便 缺点是输出波形不好 在频率较高时 不易起振 优点 改进型电容三点式振荡器1 串联型改进电容三端式振荡器 克拉泼电路 C3远小于C1或C2 三电容串联后的等效电容 振荡角频率 克拉泼电路的振荡频率几乎与C1 C2无关 1 由于Cce Cbe的接入系数减小 晶体管与谐振回路是松耦合 2 调整C1 C2的值可以改变反馈系数 但对谐振频率的影响很小 由于放大倍数与频率的立方成反比 故随着放大频率的升高振荡的幅度明显下降 上限频率受到限制 故 3 调整C3的值可以改变系统的谐振频率 对反馈系数无影响 1 克拉泼电路的波段覆盖的范围窄 适于点频工作 2 工作波段内输出波形随着频率的变化大 克拉泼电路的特点 2 并联型改进电容三端式振荡器 西勒 Seiler 电路 回路等效电容 振荡频率 特点 用的最广 1 波段覆盖率宽 2 工作波段内 输出波形随频率变化 工作频率上升时放大倍数线性上升 电流放大倍数下降 6 6 4LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则 当回路元件的电阻很小 可以忽略其影响 同时也忽略三极管的输入阻抗与输出阻抗的影响 则电路要振荡必须满足条件 xbe xce xcb 0 电路特点简言之就是 ce be同抗件 cb反抗件 以此准则可迅速判断振荡电路组成是否合理 能否起振 也可用于分析复杂电路与寄生振荡现象 为简便起见 我们假定谐振回路三个元件都是纯电抗 即 振荡器的振荡频率等于回路的固有谐振频率 即 结论 Xeb与Xce同性质 它们与Xcb相异 射同余异 成立 6 6 4LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则 举例 振荡器的振荡频率应低于L1和C