PowerPoint 演示文稿 - 北京交通大学

1、电子电路竞赛讲座主讲：路勇振荡器专题振荡器：无须外加信号控制，本身能将直流电能转换为指定频率和波形的电信号的装置。振荡器分类：分为正弦振荡器 和非正弦振荡器一、按振荡波形分：分为高频振荡器 和低频振荡器二、按频率分：三、按振荡原理分：分为反响型振荡器和负阻型振器分为LC振荡器和RC振荡器四、按选频回路分：振 荡 器 概 述实例：1.在无线通信的发送、接收系统中扮演角色。 2.电子测试仪器，如：信号发生器、电子琴举例说明振荡器的应用？一、谐振回路的自由振荡：1当K闭合时：i(t)向谐振回路充电。2当K断开时：将发生瞬态过程。数学描述：节点电流方程为衰减系数：振荡频率：当0 ，那么回路将产生自由振

2、荡。iSRCLu(t)K解上述二阶微分方程得振荡电压为：第一节 反响振荡器的根本原理tu(t)e-t此为振幅衰减的正弦波。衰减速度由决定。当=0时，那么回路产生等幅振荡。当0 ，那么回路将产生自由振荡。衰减的原因：有损耗电阻的存在。损耗无法降为零 产生的结果：振荡逐渐消失。反响振荡器的根本原理(续)二、振荡的必要条件:由图，正反响，Ui与Uf同相 反响振荡器方框图一、反响振荡器的构成： 反响振荡器的根本原理(续)因此正反响是振荡的必要条件。-巴克豪森条件振荡的平衡条件假设AB=1，1-AB=0，Af;此时反响放大器成为振荡器。反响振荡器的根本原理(续)|AB|=1； 幅值平衡条件A+B=2n(

3、n=0,1,2)；相位平衡条件 三、振荡器的起振过程和起振条件起振条件：即AB1，分成幅频、相频后得：说明补充能量消耗能量说明是正反聩。起振条件：振幅条件 相位条件平衡条件：振幅条件 相位条件稳定条件：振幅条件 相位条件 |AB|=1 A+B=2n(n=0,1,2) |AB|1 A+B=2n(n=0,1,2) 起振 、平衡 、 稳定三个条件缺一不可。目前分立电路中采用较多的是三点式LC振荡器可达几十MHz几百MHz 。本节就典型的三点式振荡器进行分析和讨论。第二节 三点式LC振荡器三点式LC振荡器IIbIC设LC回路由纯电抗元件组成：回路谐振时呈纯阻性，电抗为零.即: Xbc+Xce+Xbe=

4、0即: -Xbc=Xce+Xbe回路纯阻时如图，Uf与Uo反相晶体管的输入、输出Xbe与Xce必须为同等性质电抗，而Xbc为异性电抗。一、三点式电路的组成法那么所谓三点式振荡器：指LC回路的三个端点分别接在晶体管三个极而组成的振荡器。在三点式电路中，LC回路中与发射极相连的两个电抗元件 (Xbe、Xce)必须为同性质；另一个电抗元件必须为异性质。即 (1) Xbe和Xce性质相同。 (2) Xbc性质与Xbe和Xce相反。此为三点式电路的组成法那么(三点式振荡器的相位平衡法那么)当Xbe、Xce为电容时，称电容三点式振荡器，也称科皮兹Colpits振荡器；当Xbe、Xce为电感时，称电感三点式

5、振荡器，也称哈特莱Hartley振荡器。结论：二、电容三点式振荡器电路组成：Lc高频扼流圈，通直隔交提供直流通路；CB隔直通交。使交、直流不致相互短路。C1、C2、L为LC回路，满足三点式电路的组成法那么。交流通路如图满足相位平衡准那么，即满足了相位条件；只要再满足振幅条件，即可正常工作。LC1C2EcRb1Rb2ReCBC2C1CeLLc可求出振荡频率：可求出起振条件：起振条件可改写为电感三点式振荡器电路三、电感三点式振荡器电路和交流通路如图交流通路四、改进型电容三点式电路问题：电容三点比电感三点性能好，但如何减小Cie、Coe对频稳度影响仍是需解决的问题。在colpitts电路根底上在L支

6、路上串联C3，满足C33即可起振。/2-/2B00|B|1/3依此作出其波特图如图：幅值：相位：uoufCCRR将RC选频回路与放大器相连接，就构成RC桥式振荡器。RC回路构成具有正反响的选频回路。R1(t) R2构成具有负反响的支路；其中R1(t) 为具有负温度系数的热敏电阻。闭环增益当起振时，应满足|AfB|1R1(t)CRCRR2uo优点：1波形失真小运放本身工作在线性状态，且加有深度负反响，其非线性失真很小，可达0.10.01%。缺点：振荡频率很低，频稳度不高10-2到10-3（2）频率复盖系数大3振幅在全频内根本不随 f 而变有深负反响二、RC振荡器文氏振荡器元件选择1 RC振荡器元器件选择计算1振荡器参数的计算2运放参数的选择主要是增益带宽积的选择根据起振条件得R1(t)CRCRR2R12R2f0=1/(2RC)od3fo3稳幅电路的选择利用元件的非线性自动实现，如R1可并联二极管来