LC振荡器、集成电路振荡器(讲课用)

1、三点式振荡电路一般形式三点式振荡电路一般形式用示波器测量振荡电路产生的正弦波信号用示波器测量振荡电路产生的正弦波信号24.2 LC振荡器振荡器1：什么是振荡器？：什么是振荡器？一、复习旧课一、复习旧课 引入新课引入新课振荡器是一种不用外加激励就能自行产生交流信号输出的电路。振荡器是一种不用外加激励就能自行产生交流信号输出的电路。34.2 LC振荡器振荡器2：振荡器有什么用途？：振荡器有什么用途？问题问题2答案：答案：在通信系统中发射机中产生载波信号；在接收在通信系统中发射机中产生载波信号；在接收机中产生本振信号；在医疗仪器以及测量仪器中产生信号源机中产生本振信号；在医疗仪器以及测量仪器中产生信

2、号源等。等。44.2 LC振荡器振荡器3：正弦波振荡器主要由哪几部分组成？：正弦波振荡器主要由哪几部分组成？问题问题3答案：答案：一是要有一是要有放大部分放大部分（非线性部件）。（非线性部件）。二是在反馈网络中必须要有二是在反馈网络中必须要有选频部分选频部分。三是要有三是要有正反馈部分正反馈部分。54.2 LC振荡器振荡器1、含义：含义：LC振荡器就是由电感振荡器就是由电感L和电容和电容C组成选频回路和正组成选频回路和正反馈电路的正弦波振荡器。反馈电路的正弦波振荡器。二、新课教学二、新课教学64.2 LC振荡器振荡器2、特点：、特点： 工作频率在几工作频率在几MHZ到几千到几千MHZ 频率稳定

3、度为频率稳定度为10-310-4量级量级 电路简单，易于制作电路简单，易于制作74.2 LC振荡器振荡器3、分类、分类 电容三点式（又称考毕兹振荡器）电容三点式（又称考毕兹振荡器） 电感三点式（又称哈特莱振荡器）电感三点式（又称哈特莱振荡器） 串联型改进电容三点式（又称克拉泼振荡器）串联型改进电容三点式（又称克拉泼振荡器） 并联型改进电容三点式（又称西勒振荡器）并联型改进电容三点式（又称西勒振荡器）84.2 LC振荡器振荡器4、三点式的含义：振荡器放大器件的三个极分别与选频回、三点式的含义：振荡器放大器件的三个极分别与选频回路的路的3个点连接，三点式的名称由此而来。个点连接，三点式的名称由此而

4、来。三点式振荡电路一般形式三点式振荡电路一般形式5、判断三点式振荡电路能否起振的基本准则：、判断三点式振荡电路能否起振的基本准则：Xce、Xeb必必须是同名电抗，须是同名电抗，Xcb必须是异名电抗是振荡回路中的必须是异名电抗是振荡回路中的3个个电抗元件。电抗元件。9一、电容三点式振荡器典型电路一、电容三点式振荡器典型电路（一）典型电路（一）典型电路11、电路组成、电路组成2、各元件的作用：、各元件的作用： 放大部分：放大部分：VT是放大三极管，是放大三极管，Rb1、Rb2是基极偏流电阻，是基极偏流电阻，R是集电极供是集电极供电电阻，电电阻，Re是发射极直流负反馈电阻。是发射极直流负反馈电阻。

5、选频部分（也是正反馈部分）：选频部分（也是正反馈部分）：L、C1、C2组成选频回路和正反馈电路。组成选频回路和正反馈电路。 其它：其它：Cb是基极耦合电容；是基极耦合电容；Ce是发射极旁路电容，是发射极旁路电容，+Vcc是直流供电电源。是直流供电电源。Rb1Rb2ReVTCe4.2.1 电容三点式振荡器电容三点式振荡器104.2.1 电容三点式振荡器电容三点式振荡器3、交流等效电路、交流等效电路画振荡器交流等效电路的基本原则：画振荡器交流等效电路的基本原则： 直流供电部分不画；直流供电部分不画； 直流电源画成地；直流电源画成地； 耦合电容和旁路电容及滤波电容画成短路。耦合电容和旁路电容及滤波电

6、容画成短路。114、为满足起振条件和输出幅度要求，应适当选取反馈系数、为满足起振条件和输出幅度要求，应适当选取反馈系数Fv的大小的大小 Fv= 012fLC2121CC815、振荡频率：、振荡频率： 其中其中C= =C1+Coe， =C2+Cie2121CCCC1C2C4.2.1 电容三点式振荡器（电容三点式振荡器（）126、特点、特点优点优点：波形好；波形好；频率稳定度高；频率稳定度高；工作频率高。工作频率高。缺点缺点：三极管的输入、输出电容以及分布电容对振荡回路的稳三极管的输入、输出电容以及分布电容对振荡回路的稳定性影响较大。频率不易调整，改变定性影响较大。频率不易调整，改变C1、 C2时

7、会改变时会改变Fv。4.2.1 电容三点式振荡器（电容三点式振荡器（）137 7、应用：、应用： 适宜于作固定适宜于作固定频率频率的振荡器的振荡器。例如：例如：用来制作无线话筒用来制作无线话筒, ,对讲机对讲机的本地振荡器。的本地振荡器。4.2.1 电容三点式振荡器（电容三点式振荡器（）14实用的无线话筒实用的无线话筒电路电路载波振载波振荡电路荡电路4.2.1 电容三点式振荡器（电容三点式振荡器（）154.2.1 电容三点式振荡器（又称考毕兹振荡器）电容三点式振荡器（又称考毕兹振荡器）（二）典型电路（二）典型电路2工作原理：1. 直流工作电路2. 各个元件的作用3. 交流信号输出4. 特点：由

8、于C3、C4的接入，克服了调整麻烦的缺点。Rb1Rb2ReVTCe16一、串联改进型电容三点式振荡电路（一、串联改进型电容三点式振荡电路（克拉泼电路克拉泼电路）1、电路组成及其等效电路、电路组成及其等效电路Rb1Rb2ReVTCe17一、串联改进型电容三点式振荡电路（一、串联改进型电容三点式振荡电路（）2、反馈系数、反馈系数起振条件的分析与考皮兹电路完全相同，其反馈系数幅值为起振条件的分析与考皮兹电路完全相同，其反馈系数幅值为FV= （忽略管子（忽略管子Coe、Cie的影响）的影响）若考虑振荡管若考虑振荡管Coe、Cie的影响，则上式变为的影响，则上式变为 FV=f1012VCVCC1oe11

9、oe2ie12CCCCCCCCC18一、串联改进型电容三点式振荡电路（一、串联改进型电容三点式振荡电路（）3、振荡频率振荡频率 其中其中C= C3012fLC 1C2 1C3 + + 1C11说明：说明： C3取值较小，振荡频率主要由取值较小，振荡频率主要由C3决定。电路可以通过增大决定。电路可以通过增大C1、 C2来减少三极管输入、输出电容、分布电容对振荡器稳定性来减少三极管输入、输出电容、分布电容对振荡器稳定性的影响。的影响。19一、串联改进型电容三点式振荡电路（一、串联改进型电容三点式振荡电路（）4、特点：、特点：优点：优点：克拉泼电路的频率稳定度高，频率调节容易。克拉泼电路的频率稳定度

10、高，频率调节容易。缺点：缺点：波段覆盖系数小，在波段内输出信号的振幅不够均匀，与波段覆盖系数小，在波段内输出信号的振幅不够均匀，与考毕兹电路相比，起振稍难。考毕兹电路相比，起振稍难。20二、并联改进型电容三点式振荡电路（西勒电路）二、并联改进型电容三点式振荡电路（西勒电路）1、电路组成及其等效电路、电路组成及其等效电路21二、并联改进型电容三点式振荡电路（西勒电路）二、并联改进型电容三点式振荡电路（西勒电路）3、反馈系数、反馈系数FV = 1 （忽略管子（忽略管子Coe和和Cie的影响）的影响）221CCC 4、振荡频率、振荡频率 C=C4+ （C1、C2、C3相串后与相串后与C4相并）相并）

11、 3211111CCC012fLC22二、并联改进型电容三点式振荡电路二、并联改进型电容三点式振荡电路（西勒电路）（西勒电路）5、优点：、优点：频率稳定度高，调节振荡频率容易，稳定性好。频率稳定度高，调节振荡频率容易，稳定性好。本电路很容易做本电路很容易做成电压控制振荡器（成电压控制振荡器（VCO）或自动频率控制（）或自动频率控制（AFC）振荡器。）振荡器。6、应用、应用 西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获得西勒电路在分立元件系统或集成高频电路系统中均获得广泛的应用，如在通信设备的振荡电路中，绝大多数均采用广泛的应用，如在通信设备的振荡电路中，绝大多数均采用这种电路。这种电路。23

12、4.2.2 电感三点式振荡器（又称哈特莱振荡器）电感三点式振荡器（又称哈特莱振荡器）1、电路组成及其等效电路、电路组成及其等效电路2、电感三点式与电容三点式振荡器电路结构的区别？、电感三点式与电容三点式振荡器电路结构的区别？电容三点式振荡器是电容分别三极管的三个极相连，而电电容三点式振荡器是电容分别三极管的三个极相连，而电感三点式是电感分别与三极管的三个极相连。感三点式是电感分别与三极管的三个极相连。244、振荡频率的近似计算式为、振荡频率的近似计算式为 式中，式中，L=L1+L2+2M，M为为L1与与L2之互感。之互感。012fLC5、特点、特点优点：优点：容易起振；振荡频率调节方便。容易起

13、振；振荡频率调节方便。缺点缺点：振荡波形不够好，工作频率一般在几十兆兹以下。：振荡波形不够好，工作频率一般在几十兆兹以下。4.2.2 电感三点式振荡器（又称哈特莱振荡器）电感三点式振荡器（又称哈特莱振荡器）254.3 集成电路振荡器集成电路振荡器 用分立元件构成的振荡器，其电路设计和调试都很复杂，当前，越来越用分立元件构成的振荡器，其电路设计和调试都很复杂，当前，越来越多的通信设备采用集成放大电路构成的振荡器。集成放大电路振荡器需外接多的通信设备采用集成放大电路构成的振荡器。集成放大电路振荡器需外接LC选频电路。选频电路。264.3.1 差分对管振荡器（振荡原理）差分对管振荡器（振荡原理）1、

14、原理电路组成及其等效电路、原理电路组成及其等效电路274.3.1 差分对管振荡器（振荡原理）差分对管振荡器（振荡原理）2、振荡频率：、振荡频率：3、特点：、特点：振荡器的稳定性高。振荡器的稳定性高。不含偶次谐波，奇次谐波成分也比单管振荡器中要少。不含偶次谐波，奇次谐波成分也比单管振荡器中要少。012fLC284.3.1 集成电路振荡器集成电路振荡器1、集成电路振荡器内部电路复杂，我们主要掌握集成电路的管脚功能和集、集成电路振荡器内部电路复杂，我们主要掌握集成电路的管脚功能和集成电路的使用，下面以成电路的使用，下面以MC1648为例介绍集成振荡器。为例介绍集成振荡器。 MC1648高频振荡器此此

15、LC回路增加回路增加振荡器输出幅振荡器输出幅度，也可以不度，也可以不接接外接外接LC振振荡回路荡回路1112()iL C Cf0 292、管脚功能介绍、管脚功能介绍1和和14脚接脚接+5 V电源，电源，7和和8脚接地；脚接地；或者或者1和和14脚接地，脚接地，7和和8脚接脚接5.2 V电源。电源。说明：说明：5脚接不同电压，输出波形不同。脚接不同电压，输出波形不同。5脚通过电容接地，可以得到正脚通过电容接地，可以得到正弦波输出。弦波输出。5脚加正电压，可以得到方波输出。）脚加正电压，可以得到方波输出。）4.3.1 集成电路振荡器集成电路振荡器304.3.2 运放振荡器运放振荡器1、电路组成原理

16、图、电路组成原理图2、如图所示，是电感三点式运放振荡器。、如图所示，是电感三点式运放振荡器。其振荡频率其振荡频率 f0= 1212 (2)LLM C运放三点式电路的运放三点式电路的组成原则：组成原则：同相输入端与反相同相输入端与反相输入端、输出端之输入端、输出端之间是同性质电抗元间是同性质电抗元件，反相输入端与件，反相输入端与输出端之间是异性输出端之间是异性质电抗元件。质电抗元件。314.3.2 运放振荡器运放振荡器3、集成宽带高频正弦波振荡电路、集成宽带高频正弦波振荡电路32正弦波振荡器在实际电子设备中的应用正弦波振荡器在实际电子设备中的应用例例1某彩色电视接收机某彩色电视接收机VHF调谐器中调谐器中第第6-12频段频段的本振电路如图所示的本振电路如图所示电路中，控制电压电路中，控制电压VC为为0.5-30V，改变这个电压，就使变容管的结电，改变这个电压，就使变容管的结电容发生变化，从而获得频率的变化。容发生变化，从而获得频率