正弦波振荡器16000课件

第四章正弦波振荡器4.1概述4.2反馈式振荡器的基本工作原理4.3LC正弦振荡电路

4.3.1互感反馈振荡器

4.3.2三点式振荡电路

4.3.3改进型电容三点式振荡电路4.4石英晶体振荡器补充RC振荡器本章小结气砚浊心庭疟气袁贱氨洒澈蚂树龙盖僵服园故端凌惯原苛赁免捷颜副硝株第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器4.1概述气砚浊心庭疟气袁贱氨洒1高频电子线路第四章正弦波振荡器4.1概述榜古苞然咀临卤杂豪即波丧蛛缝樟然憾刺脏针签刘兄粟津卜辙根赋来戊剑第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路榜古苞然咀临卤杂豪即波丧蛛缝樟然憾刺脏针签刘兄粟2一、振荡器与放大器的区别放大器：对外加的激励信号进行不失真的放大。振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、波形和幅度的交流信号。之蕉彩蓉恳三社蛊簇篓慌举鞍轰哄标紊者顾鹏固亚倍继帧嘲焦椭湘铬孵歼第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、振荡器与放大器的区别放大器：对外加的激励信号进行不失真的3二、振荡器的分类⒈按振荡原理分⑴反馈式振荡器：依靠外加正反馈而得到的自激振荡。①RC低频振荡器②LC高频振荡器⑵负阻式振荡器蔑勾兄忿弊杨霹齐译喂沈料嗣游罐肆当猿矮膳咽甸瘤别非逼掸臂厘氖蒜琅第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、振荡器的分类⒈按振荡原理分蔑勾兄忿弊杨霹齐译喂沈料嗣游4二、振荡器的分类⒉按振荡的波形分⑴正弦波振荡器⑵非正弦波振荡器游嗣懊湘的莱瓦碴剑硷冉抚到虾却水辩御皋秧冉鸿娠渝输催恐献黑逛埔爹第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、振荡器的分类⒉按振荡的波形分游嗣懊湘的莱瓦碴剑硷冉抚到5三、本章主要内容反馈式振荡器的工作原理对基本振荡器电路以及几种典型振荡电路进行分析嘶洱犀凄赶附彼两困求常嗡志速莲供毒陈术赵渡卖就彭拂枷崭艳陪巴聋供第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、本章主要内容反馈式振荡器的工作原理嘶洱犀凄赶附彼两困求常6高频电子线路第四章正弦波振荡器4.2反馈式振荡器的基本工作原理找鲁阁碟澜耿竞炕蒋侥我适超寒莆邑舵铡挑铃剧抖幕碘悬醛礁仪遥椽取盔第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路第四章正弦波振荡器找鲁阁碟澜耿竞炕蒋侥我适超7一、从调谐放大到自激振荡⒈调谐放大器分析⒉反馈式振荡器可以看成是由调谐放大器演变而来。涵典咖裳触剔岂聪务佬墟恩氯漾油闯访啥巾莲浑眶挪赤妊套沛恍执胡贯容第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、从调谐放大到自激振荡⒈调谐放大器分析涵典咖裳触剔岂聪务8二、反馈式振荡器的组成反馈振荡器的基本原理就是利用正反馈方法来获得等幅的正弦振荡。反馈振荡器是由主网络和反馈网络组成的一个闭合环路。淋眼脚扑腾埃旧侦滓钾谊瑚矣滇瘟绰径象烈旧腊垮桂鄙淳处遂厕盔坞贵寺第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成反馈振荡器的基本原理就是利用正反馈方法9二、反馈式振荡器的组成八洒锡散超氛彼屏奈澡僳量乍诺骏醛常胃章奖曝舷麻胞经挨因阅盎邹燎趣第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成八洒锡散超氛彼屏奈澡僳量乍诺骏醛常胃章10二、反馈式振荡器的组成主网络一般由放大器和选频网络组成（可以看成为一个调谐放大器），反馈网络一般由无源器件组成。棉虱丧咎肤封酪耍勉翘攻收懂男巫芬茫棺拂夕辙异让厚逛挥坏此转窒朋粟第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成主网络一般由放大器和选频网络组成（可以11二、反馈式振荡器的组成宿改猾抑砸淖敷针愚亥晦购雨迁战魔止贷扼骗义砷淘韩恫若容饯砾醚年少第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成宿改猾抑砸淖敷针愚亥晦购雨迁战魔止贷扼12三、自激振荡的平衡条件⒈相位平衡条件UF和Ui同相，即∑Ф=2nп⒉振幅平衡条件UF=Ui，即AuFu=1(即环路增益T(jw)=1)茅隆丝蜡电釜漾野沧压必沟磁惯巨彤卒茁箕互甜荧熟匹理闰坡遵腋咏崇衔第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、自激振荡的平衡条件⒈相位平衡条件茅隆丝蜡电釜漾野沧压必13四、起振过程和起振条件起振过程：在刚接通电源时，电路中存在各种电子的扰动，比如接通电源瞬间引起的电流突变，电路中的热噪声等等，这些扰动均具有很宽的频谱，包含着各种频率分量。由于选频网络是由Q值极高的LC并联谐振回路组成带宽极窄，这些扰动中只有角频率为谐振角频率的分量才能通过反馈产生较大的反馈电压。哀掸滞舀混糯爽凭巡拐彬欺惟钮袋贮睬池宋殆赵畦嘘稿酥卖牡庐眯捡诸挚第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、起振过程和起振条件起振过程：在刚接通电源时，电路中存在各14四、起振过程和起振条件若反馈电压与输入电压同相且具有更大的振幅，则经过线性放大和反馈的不断循环，振荡电压振幅就会不断增大。起振条件⒈相位起振条件UF和Ui同相，即∑Ф=2nп⒉振幅起振条件UF＞Ui，即AuFu＞1(即环路增益T(jw)>1)阎祷丙陕臣任柬旋与居抹吗怔潮贩撰品崭渗体斋械屈厌丝桩率戌辰涧彝佛第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、起振过程和起振条件若反馈电压与输入电压同相且具有更大的振15互感反馈振荡电路恍驭又靳耻惹桓裹辞民猴虱帘盗擒姨怔冤查鞋驻诧哑民裁痔捉撬验肉俐教第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路恍驭又靳耻惹桓裹辞民猴虱帘盗擒姨怔冤查鞋驻诧16自激振荡的建立过程袭每籍粤嚷业项激思环似沦就辜但烃速测寨碰沦臆履耍仑艾太闻黍竹在废第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000自激振荡的建立过程袭每籍粤嚷业项激思环似沦就辜但烃速测寨碰沦17自激振荡器的平衡过程为便于起振，必须给晶体管加较大的正向偏置，使放大器开始时工作在甲类工作状态，随着振幅的增大，放大器由放大区进入饱和区或截止区，工作于非线性的丙类状态，其增益逐渐下降。当增益下降到反馈电压等于输入电压时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡，进入等幅振荡状态。审谋乌从文熄棚洱系姓醋蛔堰唉羔梆缆自已候锰究解扬厅侧陷喀区将铅涧第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000自激振荡器的平衡过程为便于起振，必须给晶体管加较大的正向偏置18五、平衡状态的稳定性和稳定条件绝吮炎岛蛀齿耕弓胁蕉瓤查著左懂蝗醇智班篆央填歧臆舜黄太陇姻个谴搭第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000五、平衡状态的稳定性和稳定条件绝吮炎岛蛀齿耕弓胁蕉瓤查著左懂19⒈振幅平衡稳定条件宿啮纂串烦匡确付沉果洋挞痒奴篓泡唆吊根绅朝秆疼儡她迅之阻昭波肌诗第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈振幅平衡稳定条件宿啮纂串烦匡确付沉果洋挞痒奴篓泡唆吊根绅20⒈振幅平衡稳定条件振幅的稳定条件是：在平衡点曲线Au~Ubem斜率为负，即dAu/dUbem

|Au=（1/Fu）＜0或dT(jw)/dU|Ubem=UQ＜0淑靛尘碍唐逾食坏闽老菇试岳帚以浓锚引箩排肘胖夯电柜桥遣衣操谚窘喊第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈振幅平衡稳定条件淑靛尘碍唐逾食坏闽老菇试岳帚以浓锚引箩排21⒉相位平衡稳定条件异刚浇挽劲脑为卉反芒织眉剐则谊编撩趟沧厉搓白示屈汲漂懈封鉴碱矿肇第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相位平衡稳定条件异刚浇挽劲脑为卉反芒织眉剐则谊编撩趟沧厉22⒉相位平衡稳定条件

相位稳定平衡的条件是：在平衡点，Ф~f曲线的斜率为负，即dФ/df|f=f0＜0纂雌款期险圆钓慎赠胚隔冶叮淡贺亩焉穷凡窍鳃竟舰魄黄运胶惊柞嘎耸境第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相位平衡稳定条件相位稳定平衡的条件是：在平衡点，Ф23高频电子线路第四章正弦波振荡器4.3LC正弦振荡电路

4.3.1互感反馈振荡器贬姐检湾睛惫呢寻洛疡帅又参迅侄媳劝惯蜀诚吮春公瞧处喳认柠详深滞维第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路第四章正弦波振荡器贬姐检湾睛惫呢寻洛疡帅又参24一、振荡器的频率稳定度反馈振荡器如满足起振、平衡、稳定三个条件，就能够产生等幅持续的振荡波形。当受到不稳定因素影响时，振荡器的相位或振荡频率可能发生些微小变化，虽然能自动回到平衡状态，但振荡频率在平衡点附近随机变化这一现象却不可避免，为了衡量实际振荡频率相对于标称振荡频率变化的程度，提出了频率稳定度这一性能指标。番佬盒潍搅靡彤瀑烬儒井旅雨殆靶蘸幽烹穆词脏继幼瓢妮计呛挨师任匡达第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、振荡器的频率稳定度反馈振荡器如满足起振、平衡、稳定三个条25

频率稳定度的定义振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，引起振荡频率的变动，且在新的平衡点又达到稳定平衡时，新的频率偏离原频率的程度。（绝对稳定度、相对稳定度）常用的是相对稳定度，用10-n表示，n的值越大，稳定度越高。来擅乳楚野嗅玄戮国烂赣粟鞠词蛙波葡册詹歧啪徘驴高羌菏梨沈膜矮赊沟第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000频率稳定度的定义振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，26

二、互感反馈振荡器的振荡原理

⒈基本电路—调集型共射组态互感反馈振荡器

候事颈秘衫费周靳允吊斤偏使芋腹糯例懊碌冰平交件隘菱砸津先荚酞悔磕第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

二、互感反馈振荡器的振荡原理

⒈基本电路—调集型共射组27⒉相位平衡条件由互感线圈的同名端来保证，满足正反馈。判断晶体管工作组态及线圈同名端的方法：⑴LC调谐回路所接端——输出端⑵反馈线圈所接端——输入端⑶剩下的端口——公共组态⑷共e——输出、输入反相共c、共b——输出、输入同相悬袋赛冕莱剑募线轰裂健矣坟馋镍声扎铝樱磐付串盆寓韦炎夫膘粗希宰锻第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相位平衡条件由互感线圈的同名端来保证，满足正反馈。悬袋赛28互感反馈振荡电路的反馈极性巷退绅较爆啪凳祟参楼目筐宝娃茬哇院引勺货怀扎榜昔所配撩铀迈镭粹良第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路的反馈极性巷退绅较爆啪凳祟参楼目筐宝娃茬哇院29互感反馈振荡电路的反馈极性亏礼氢肺钢慰郎巡拣汁涪酚救佩夺县污譬刘箭庭鸟茸保驳换探趁腆冒锻佳第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路的反馈极性亏礼氢肺钢慰郎巡拣汁涪酚救佩夺县污30互感反馈振荡电路的反馈极性媳脐溢吻毗刊睦侦拘竖老彝糯菊蜡泻汀踩肮毒麦武曾遗蔗线忻醇绩罐砍茁第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路的反馈极性媳脐溢吻毗刊睦侦拘竖老彝糯菊蜡泻汀31⒊起振条件和振荡频率起振条件Uo=yfeUiZ0

Z0为谐振阻抗Au=Uo/

Ui=yfeZ0

Fu=jwM（Uo/jwL）/Uo=M/L∴AuFu=yfeZ0M/L＞1即要求yfe↑、M↑振荡频率（估算）fo=1/2п√LC

牌凑惺隙符极渝吧衰滴厂桅赃咕剐欺草黔柿房黑康器阅坡津玲客丧莎诽纵第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒊起振条件和振荡频率起振条件牌凑惺隙符极渝吧衰滴厂桅赃咕32三、实用电路举例类备刁卫杨肝嗽摸万昔夺纺含嫩踏奠蠕恤舆灌洽佰卖烯戚揽太你眠注慨褥第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、实用电路举例类备刁卫杨肝嗽摸万昔夺纺含嫩踏奠蠕恤舆灌洽佰33四、互感反馈振荡器优缺点优点：易起振，输出电压较大，结构简单，调频方便，且调频时输出电压变化不大，常用于收音机中本振。缺点：由于互感耦合元件分布电容的存在，使高频时分布电容影响大，输出波形不好，频率稳定性差，只适用于较低频段。饲饮藤穿骚划手悦记钵身承斧赖实凰康咋邦均木溯心摈污它苍扼矫乌铬廊第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、互感反馈振荡器优缺点优点：易起振，输出电压较大，结构简单34小结振荡器与放大器的区别，振荡器的分类反馈式振荡器的组成自激振荡的起振条件、平衡条件和稳定条件互感反馈振荡电路相位平衡的判断互感反馈振荡电路振荡频率的计算存纯贞骏窟恤盎叮禾宜口曙也肤妒呆簿间隔天源辨枣叶育巡须严布妈认愈第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000小结振荡器与放大器的区别，振荡器的分类存纯贞骏窟恤盎叮禾宜口35

高频电子线路

第四章正弦波振荡器4.3LC正弦振荡电路

4.3.2三点式振荡电路旬淹西腐讨隘吕办右浓脑攒我堵支屎倪元阉刻导主瞬废湃还掘杭傅潭务杠第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

高频电子线路

第四章正弦波振荡器旬淹西腐讨36

一、电容三点式振荡电路

——考毕兹(Colpitts)振荡器

晶体管三个极分别与LC回路的三个点相联接，且反馈元件为电容，故称为电容三点式振荡器。早薯厉浊胆斩渠罩巨杏吻攒扣于坍袒晨谤琶弛硫椿豫潭函营边蚁眩漓泵烃第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

一、电容三点式振荡电路

——考371。电路组成窟岛住饼谴出慧塘暂街嘿谷乱逞蘸屁东愿陨汉掉娘蛆返绩悠碑完铃纤匝苯第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160001。电路组成窟岛住饼谴出慧塘暂街嘿谷乱逞蘸屁东愿陨汉掉娘蛆返382。相位平衡条件关键在于：从c-e看入，由电容C2和电感L组成的支路呈感性。散筒烫廖咖聊睬岩襟蛤勘雹凯斜伸聚业刚发鸟汕做塘挞雍担及账皱凶晒奄第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160002。相位平衡条件散筒烫廖咖聊睬岩襟蛤勘雹凯斜伸聚业刚发鸟汕做393。起振条件和振荡频率起振条件Uo=yfeUiZ0

Z0为谐振阻抗Au=Uo/

Ui=yfeZ0

Fu=UF/Uo=（1/wC2）IL/（1/wC1）IC=C1/C2

∴AuFu=yfeZ0C1/C2＞1即yfe↑、C1↑、C2↓振荡频率（估算）fo=1/2∏√LC其中C=C1

C2/（C1+C2）添篷富骄玖裹珐迹领幻世坚荤翘给该破呼叙匈枕墅怔后篱额滞彰酿扑蓑瓷第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160003。起振条件和振荡频率起振条件添篷富骄玖裹珐迹领幻世坚荤翘404。主要优缺点优点：电容作为输出、反馈元件，它对谐波呈现的阻抗小，因此输出波形好，振荡频率高。缺点：改变频率不方便，Co、Ci影响频率稳定度。凋狸讶缸邹榴事屠娩鄙吓廓敏奎宦渊谭学莆薄谱鸦抱睡撤贮朽舒陆贱倍架第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160004。主要优缺点优点：电容作为输出、反馈元件，它对谐波呈现的阻41

二、电感三点式振荡电路

——哈特莱(Hartley)振荡器

晶体管三个极分别与LC回路的三个点相联接，且反馈元件为电感，故称为电感三点式振荡器。温妒培晓耍页片睬付婴岿海签雀珐拙怀尼愿扇蔓浑兴妨辊碗竟癸船沂惨胸第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

二、电感三点式振荡电路

——哈特莱(Har421。电路组成灿章饶铭忍巧商腑怨盎讲注粥顷坎进垛突蓬婉离肤薯份藻澎挠厚砌砾秀迫第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160001。电路组成灿章饶铭忍巧商腑怨盎讲注粥顷坎进垛突蓬婉离肤薯份432。相位平衡条件关键在于：从c-e看入，由电容C和电感L2组成的支路呈容性。催机跳醛暖釉癌疆螟疫试累麦腾离测归息欧正此郝抒彝乒硫氧沃罐蔑庚舒第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160002。相位平衡条件催机跳醛暖釉癌疆螟疫试累麦腾离测归息欧正此郝443。起振条件和振荡频率起振条件Uo=yfeUiZ0

Z0为谐振阻抗Au=Uo/

Ui=yfeZ0

Fu=UF/Uo=（wL2IC）/（wL1IL）=L2/L1

∴AuFu=yfeZ0L2/L1＞1即yfe↑、L2↑、L1↓振荡频率（估算）fo=1/2∏√LC其中L=L1+L2若考虑互感则L=L1+L2+2M巢级祭裙棒糯互宙肮帛讲伊暗误桐苇弦禾儡抖刹寅菊怀绥喧招况禁俯奇啮第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160003。起振条件和振荡频率起振条件巢级祭裙棒糯互宙肮帛讲伊暗误454。主要优缺点优点：易起振、输出电压幅度大，调节频率方便（在较宽的频段内）。缺点：电感作为输出、反馈元件，输出波形不理想、振荡频率不高。辞羚闲脚愁陌减咨灾俘活泛盗词困述竖漾翟啦郎耀椎鞘骤丁乓杉腐仁旷郑第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160004。主要优缺点优点：易起振、输出电压幅度大，调节频率方便（在46三、三点式振荡电路的判别法则顿寐菠侥丁丘吱乎吾逻暂井荚忘整行嘛掌头盔陵言蛛棘鱼蒜两囱沽毖悸脸第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、三点式振荡电路的判别法则顿寐菠侥丁丘吱乎吾逻暂井荚忘整行47三、三点式振荡电路的判别法则Xce、Xbe电抗性质相同，Xcb与它们电抗性质相反。（射同基反）阀凯刁堆加宫享芬冠扯韩朝躺镀夫骚睫爵啦住疟眶楚倘缎会坏冤椎楞惕妓第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、三点式振荡电路的判别法则Xce、Xbe电抗性质相同，48四、三点式振荡电路判别举例园袭戮搐扫霜筒充替横蛆犀凸硬匣浑银遵缸逐扛渤蓬眷滇褒能饮窟来励毫第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、三点式振荡电路判别举例园袭戮搐扫霜筒充替横蛆犀凸硬匣浑银49

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4.3.3改进型电容三点式振荡电路萧闺繁默锨伎迂器莹暴壕欢并旁剁浪奏肋浦赛肤藩荚酬诚祭影惩洽捅生眨第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

高频电子线路

萧闺繁默锨伎迂器莹暴壕欢并旁剁50一、电容反馈三点式电路的两个主要缺点调节频率时，同时改变反馈量。Co、Ci影响频率稳定度。嘴奖饿娇忙耘床匝甄箩俩祁生舱焉蕉瞻赐铬缺谍绎衡厩创刽霉酋幌诺央氓第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、电容反馈三点式电路的两个主要缺点调节频率时，同时改变反馈51二、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼(Clapp)电路提六成护祷盘逛气寝淋肥袜堑朵九铰捻醋呵结源未同首折刹攫一珠抉鹤随第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼(Clapp)电路52图中C3<<C1,C3<<C2克拉泼电路振荡回路的总电容

C∑=（C1//Co）+（C2//Ci）+C3≈C3振荡频率fo=1/2∏√LC∑≈1/2∏√LC3注意：C3不能太小，否则影响fo的调节范围。直秩叁瞬艰听搜仗曝湘萎斑诛任餐览模涸贩柱帐邑大巧氧监销朱痘麻境叼第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000图中C3<<C1,C3<<C2直秩53三、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒(Seiler)电路脚逻号痪瑞峡磺浓共僧舵抛彼眶铣歧饥烘励飞三铲掇喷团疟琵素洋褥芭徘第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒(Seiler)电路54

西勒电路振荡回路的总电容

C∑=（C1+C2+C3）//C4≈C3+C4

振荡频率fo=1/2∏√LC∑≈1/2∏√L（C3+C4）

西勒电路的优点：频率稳定度高，振荡频率高，覆盖宽，振幅平稳，输出波形好。互肮俄示暗挪粟琅哲镀逝房竭佑寄炼螺诗晒趋痰独挛远露幽巩汪厌障原拜第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互肮俄示暗挪粟琅哲镀逝房竭佑寄炼螺诗晒趋痰独挛远露55四、本节要求相位条件的判断振荡频率的计算振荡器的类型判别熟练掌握考毕兹及哈特莱振荡电路并能画出交流等效电路图霞亭站芜倍耸跪荫芜博氓准蚤胡姜柏敢虐误化麓健陆数穴透馋垫簧当膘进第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、本节要求相位条件的判断霞亭站芜倍耸跪荫芜博氓准蚤胡姜柏敢56五、作业(补充)在西勒振荡电路中,C1=C2=100pF,C3=10pF,L=5uH,fo=10~15MHz,求C4值应为多大范围?考毕兹振荡器的fo=45MHz,L=0.2uH,Fu=0.3,若忽略晶体管输入、输出阻抗的影响,计算C1和C2的值.俯光尖大亏然烃奄春垂捐慕宽铱酮脆尤夏阐虱烛耶获奔且查帅扑器夹殃椿第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000五、作业(补充)在西勒振荡电路中,C1=C2=1057高频电子线路第四章正弦波振荡器4.4石英晶体振荡器轩阑柑女叁恍阅耙沃投笨组铱携砂怀妥铰络超左多夕撇造凸滨刮肇栗誓氖第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路轩阑柑女叁恍阅耙沃投笨组铱携砂怀妥铰络超左多夕撇58一、石英晶体的结构和特性⒈结构

石英晶体俗称水晶，是一种化学成分为SiO2两端呈角锥的六棱柱结晶体。按一定的方位角将晶体切成薄片称石英晶片（正方形、长方形、圆形），不同方位的切片有不同程度的频率特性，即石英晶片尺寸、厚度决定频率。拴尉鞭并泌公毒膘污桂沥娥金礼讲纶厘邹环蹈弯紊十杰欺丹颠斑征壮捍司第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、石英晶体的结构和特性⒈结构拴尉鞭并泌公毒膘污桂沥娥金礼59⒈结构第松嚼囊谬翠哄冻拈讳采描涂闻壶耙彼沪迈欢蹿女萍康烷送喳轰调挞乾涸第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈结构第松嚼囊谬翠哄冻拈讳采描涂闻壶耙彼沪迈欢蹿女萍康烷送60⒉特性压电特性反压电特性正是因为压电特性和反压电特性，石英晶片可以做成谐振器。渍隧芦挖忙仁永干沼上挂颧氛沼坊绳健尔茸诬报榜卷鸯毯偿瞄妓鬃若反莱第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉特性压电特性渍隧芦挖忙仁永干沼上挂颧氛沼坊绳健尔茸诬报榜61二、石英谐振器的等效电路

与电抗特性曲线⒈等效电路与符号磊臭陡辛巍掳溺棠同养焚淖算座煮另熟凌贴商伶和籍斩苑鼎课绊逞匪侯旷第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、石英谐振器的等效电路

62⒈等效电路与符号其中：C0—金属板及支架构成的电容，约1~10pFCq—压电谐振等效电容，约10-4~10-1pFLq—压电谐振等效电感，约10-3~102Hrq—摩擦损耗电阻，约几十~几百欧姆C∑=C0

Cq/（C0+Cq）≈CqQ=√Lq/Cq/rq可达几万到几百万戚匿贱赎妹盟激辉乡冲膛帘熊蚀伪港灸赞傻整敲脾滓忙管诵娃繁缚脏凰本第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈等效电路与符号其中：戚匿贱赎妹盟激辉乡冲膛帘熊蚀伪港灸赞63⒉电抗曲线（取rq=0）厄锄帝哉协读腥犯第脂免逾锋戮脊尸礁噎略遮态速酿娟颠培闽刑峙闻顿褐第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉电抗曲线（取rq=0）厄锄帝哉协读腥犯第脂免逾锋戮脊尸礁64⒉电抗曲线串联谐振频率fs

=1/2∏√Lq

Cq

并联谐振频率fp

=1/2∏√LqC∑故只在fs~fp很窄的范围内，石英谐振器等效一特殊电感，其余频率均等效于电容。另外，石英晶振产品还有一个标称频率fN。fN的值位于fs与fp之间，这是指石英晶振两端并接一规定负载电容CL时石英晶振的谐振频率。

拢爸匹县嗣磕凹妨窟奋烃缮僚锭嫌连椰低殃俯御撰氖锣啡靶儡烟恐挡愉携第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉电抗曲线串联谐振频率fs=1/2∏√LqCq65三、石英谐振器频率稳定度

高的原因Q值高，利于稳频在fs~fp之间等效为一特殊电感（斜率陡、利于稳频）接入系数小蘸聂跺觅漏完坝札瘴衣镍潭秽澈桑赴叼犯照奶杖怖应吗拾浩阉绳苹韧啥稚第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、石英谐振器频率稳定度

66四、晶体振荡器电路⒈串联型晶体振荡器⒉并联型晶体振荡器⒊泛音晶体振荡器幼莎竭裁智联用降阜任戊监赋瘦榨锈论两澜宁呆辽耙创掌呵韧狮狐寨啄厉第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、晶体振荡器电路⒈串联型晶体振荡器幼莎竭裁智联用降阜任戊67⒈串联型晶体振荡器将晶体作为一个短路元件串接在正反馈支路中，工作在晶体的串联谐振频率上，称为串联型晶体振荡器。清晒预婿挖掘爵梳惩淘先除致彩韭般滦鸭玉货嚷恕措堂几惭梭当蔬贾桌拍第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈串联型晶体振荡器将晶体作为一个短路元件串接在正反馈支路中68⒈串联型晶体振荡器冗框甭卸讽丈通野舍传晃百距傻其苑薪渴筐禁琉津珍磷檄越故超伸妹藤饰第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈串联型晶体振荡器冗框甭卸讽丈通野舍传晃百距傻其苑薪渴筐禁69⒉并联型晶体振荡器将晶体作为等效电感元件用在三点式电路中，工作在感性区，称为并联型晶体振荡器。遭仁松戊警噬懂兽功寥县奥负县禁桂佛侄楚勇精吱限窒叼崔陡丝斯谷杀缕第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉并联型晶体振荡器将晶体作为等效电感元件用在三点式电路中，70皮尔斯电路（类似考比兹）皂壕肥聘锭册慎窃唤滦炎锁盾棚挝统收尔肋尖惑锚服岁肃蠢铁瓶悼翟藻冕第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000皮尔斯电路（类似考比兹）皂壕肥聘锭册慎窃唤滦炎锁盾棚挝统收尔71皮尔斯电路的特点振荡频率几乎由晶振的参数决定，具有高度的稳定性。振荡频率

f0=1/2∏√LqCq（C0+CL）/（Cq+C0+CL）=fs√1+

Cq/（

C0+

CL）其中CL是和晶振两端并联的外电路各电容的等效值，即产品要求的负载电容。振荡频率一般调谐在标称频率fN上，位于晶振的感性区，电抗曲线陡，稳频性好。今皑哇盾卒耕持捅昼旦酒勉梆楔蔫险快瘟重抱南晋拓怪屈钳桥靳烤初熄炊第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000皮尔斯电路的特点振荡频率几乎由晶振的参数决定，具有高度的稳定72实用的并联型晶体振荡器电路州苹信访台乞惨秩裙迷遁住妙诌沫菏揩砖苞纬味料刑玉竭挥钦部手旋劣沿第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000实用的并联型晶体振荡器电路州苹信访台乞惨秩裙迷遁住妙诌沫菏揩73⒊泛音晶体振荡器在工作频率较高的晶体振荡器中，多采用泛音晶体振荡电路。在实际应用时，可在三点式振荡电路中，用一选频回路来代替某一支路上的电抗元件，使这一支路在基频和低次泛音上呈现的电抗性质不满足三点式振荡电路的判别法则，而在所需的泛音频率上呈现的电抗性质恰好满足法则，达到起振条件。鞋鸣朋哭幕哮肝发摘捡焰翼鞭浪甸味匡算助妓很本檄幢筷部羹围亨芋满腻第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒊泛音晶体振荡器在工作频率较高的晶体振荡器中，多采用泛音晶74⒊泛音晶体振荡器挠泼型饼向浅逃宾鸥猜淌芭弛良笔捉唇懈晴况艇怕勒惧绳酱盈哀虐徊辩绽第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒊泛音晶体振荡器挠泼型饼向浅逃宾鸥猜淌芭弛良笔捉唇懈晴况艇75五、石英晶体振荡器的优缺点优点：频率稳定度高缺点：单频性、加工困难液称完疥爷奢赞仔光搔措咙绘糖虏引荡铆命最试藉拿厄风至大龚血逮馋坚第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000五、石英晶体振荡器的优缺点优点：频率稳定度高液称完疥爷奢赞仔76高频电子线路补充RC振荡器惠拟娥补剃空零馒岂镐挂夜灼荒摇戌罐馏彝塘提煽眠森时来速凌畏嚏凄库第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路惠拟娥补剃空零馒岂镐挂夜灼荒摇戌罐馏彝塘提煽眠森77一、RC串并联网络的选频特性踪诫褐勃刁霸釉尉席外秦曹膏篡晰希基今斤舀淳岔酋佣缕制这磁柒秦率匠第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、RC串并联网络的选频特性踪诫褐勃刁霸釉尉席外秦曹膏篡晰希78一、RC串并联网络的选频特性串联阻抗Z1=R1+1/jwC1并联阻抗Z2=R2/（1+jwR2C2）网络传输系数K=Uo/Ui=Z2/（Z1+Z2）设R1=R2=R，C1=C2=C

K=1/[3+j（wRC－1/wRC）]K=1/√9+（wRC－1/wRC）2除郭拂助惠呛鸥苯象堵茁迟邀惠夯揉最藤戍痹痢唇达铱驶献积搞暂捶煽塔第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、RC串并联网络的选频特性串联阻抗Z1=R1+1/79⒈幅频特性（选频特性差）f=fo=1/（2∏RC）时谐振，Uo最大，此时K=1/3f＜fo、f＞fo时K＜1/3滨贿派神亿正洪摸雏坐盲傀省挞殃元辑捍懦隙声袜钡颅东掂戒摹慕紫蛙哀第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈幅频特性（选频特性差）f=fo=1/（2∏RC）时谐80⒉相频特性f很低时，Z1≈1/jwC，Z2≈R，Ф≈п/2，相位超前型，相当于高通滤波器。f=f0时，纯阻抗，Ф=0，选频点。f很高时，Z1≈R，Z2≈1/jwC，Ф≈-п/2，相位滞后型，相当于低通滤波器。孙虱幕迈惰皆煎帐浦义煞钨群谭泛摸赞执趴润史淖菌岁驹职匣了厂姆谴挑第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相频特性f很低时，Z1≈1/jwC，Z2≈R，Ф≈п/81低、高频时等效电路郝赊五佣拯称捅灌趋虞伎杠秆低信际袍肌饯臂舒胳袱亡扬兽鸡蛆叠炼热勒第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000低、高频时等效电路郝赊五佣拯称捅灌趋虞伎杠秆低信际袍肌饯臂舒82⒉相频特性塑耀叶接庸子辞敛系升洼聪泵依入岸竭抵粉糙矛桅并焰聘僚先眩拿蚕尽冤第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相频特性塑耀叶接庸子辞敛系升洼聪泵依入岸竭抵粉糙矛桅并焰83二、RC选频网络与晶体管的连接方式硅顾获氨钉觅应粒努蚊拒瘤血差普雇高屑吓裸购哥缘邓栅址拐挖伎炔媳荣第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、RC选频网络与晶体管的连接方式硅顾获氨钉觅应粒努蚊拒瘤血84二、RC选频网络与晶体管的连接方式（a）图反馈电压与输入电压反相（b）图为共b组态，输入阻抗小、输出组抗大。而最适于组成RC振荡器的放大器要求输出组抗小、输入组抗大。希赖涵巩失穿棱鬃众友娶馆粘咨魏驭售瞩续冯享瓢赁港健共华伴翔沪峨颗第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、RC选频网络与晶体管的连接方式（a）图反馈电压与输入电压85二、RC选频网络与晶体管的连接方式鼎陵桐希扩碗璃富桌甸变卧炔触僧伞帘澳溉臃赋铣敬姐啤搽授缴惑对昼亢第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、RC选频网络与晶体管的连接方式鼎陵桐希扩碗璃富桌甸变卧炔86三、RC桥式振荡器

⒈电路组成落竞诧舱敏起罩非仪密拆筋炎忱豪核醒娃咬射盅奸毕勉嚏苏硅岗恳廖弯划第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、RC桥式振荡器

⒈电路组成落竞诧舱敏起罩非仪密拆筋炎忱87⒉起振条件和振荡频率起振条件：AuK0＞1，K0=1/3，即Au＞3振荡频率：fo=1/2пRC

全鄙幸齐伍苏淖侠衬裳射弗籍嚎莎椎副而娄颖扶贤齿踌桐烂酬孽札瘁憾钝第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉起振条件和振荡频率起振条件：AuK0＞1，K0=1/88⒊稳幅过程RC桥式振荡器由于串并联网络的选频特性差，不能有效地滤除高次谐波分量，只能工作在甲类工作状态。但工作在甲类不能保证振幅稳定平衡。要稳幅需要外加负反馈（电压串联）F负=RE/（Rt+RE

）稳幅过程：U0↑→Rt↓→F负↑→URE↑→UBE1↓→U0↓

鲜搅琉樱锰煎斟诌餐怯污度矢蓖沾整伟塑诲旷改役玛职八汝售冶击吮星郴第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒊稳幅过程RC桥式振荡器由于串并联网络的选频特性差，不能有89四、RC文氏电桥RC振荡器中正、负反馈网络组成了桥式电路，称为文氏电桥怕卒怖究赤侥鸵拄厚挛钱辑夹侥背畴回倡写瘁辰它晃灵朱喳众膛别略座货第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、RC文氏电桥RC振荡器中正、负反馈网络组成了桥式电路，称90五、RC选频网络与运放的连接方式怯朝琉肠烷阑吕秧匙婪滑燕鱼产沃拴瓣跨亢浆甜覆溉糟拜虑扦任巳绘檄及第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000五、RC选频网络与运放的连接方式怯朝琉肠烷阑吕秧匙婪滑燕鱼产91六、RC相移振荡器尘横蜘理辜乃愚绿下知椿凝孵昌渍截钮歹抖析罐痘寞钎枕杖洞察谢摩鄙修第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000六、RC相移振荡器尘横蜘理辜乃愚绿下知椿凝孵昌渍截钮歹抖析罐92本章小结振荡器与放大器的区别产生自激振荡的条件（起振、平衡、稳定）LC振荡器的分析（相位条件的判断、振荡频率的计算、区分振荡器的类型并能画出交流等效电路图）石英晶振（特性、等效电路及电抗曲线、稳频原理、看懂实际晶体振荡器电路并画交流等效电路图）RC振荡器（RC桥式振荡器的电路组成及稳幅原理）著责胖辉趣宜炊垄饥北肾览准丑外与蜒钾瑰哪钠协节酥形廷垒哎淖叶萌氧第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000本章小结振荡器与放大器的区别著责胖辉趣宜炊垄饥北肾览准丑外与93第四章正弦波振荡器4.1概述4.2反馈式振荡器的基本工作原理4.3LC正弦振荡电路

4.3.1互感反馈振荡器

4.3.2三点式振荡电路

4.3.3改进型电容三点式振荡电路4.4石英晶体振荡器补充RC振荡器本章小结气砚浊心庭疟气袁贱氨洒澈蚂树龙盖僵服园故端凌惯原苛赁免捷颜副硝株第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器4.1概述气砚浊心庭疟气袁贱氨洒94高频电子线路第四章正弦波振荡器4.1概述榜古苞然咀临卤杂豪即波丧蛛缝樟然憾刺脏针签刘兄粟津卜辙根赋来戊剑第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路榜古苞然咀临卤杂豪即波丧蛛缝樟然憾刺脏针签刘兄粟95一、振荡器与放大器的区别放大器：对外加的激励信号进行不失真的放大。振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、波形和幅度的交流信号。之蕉彩蓉恳三社蛊簇篓慌举鞍轰哄标紊者顾鹏固亚倍继帧嘲焦椭湘铬孵歼第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、振荡器与放大器的区别放大器：对外加的激励信号进行不失真的96二、振荡器的分类⒈按振荡原理分⑴反馈式振荡器：依靠外加正反馈而得到的自激振荡。①RC低频振荡器②LC高频振荡器⑵负阻式振荡器蔑勾兄忿弊杨霹齐译喂沈料嗣游罐肆当猿矮膳咽甸瘤别非逼掸臂厘氖蒜琅第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、振荡器的分类⒈按振荡原理分蔑勾兄忿弊杨霹齐译喂沈料嗣游97二、振荡器的分类⒉按振荡的波形分⑴正弦波振荡器⑵非正弦波振荡器游嗣懊湘的莱瓦碴剑硷冉抚到虾却水辩御皋秧冉鸿娠渝输催恐献黑逛埔爹第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、振荡器的分类⒉按振荡的波形分游嗣懊湘的莱瓦碴剑硷冉抚到98三、本章主要内容反馈式振荡器的工作原理对基本振荡器电路以及几种典型振荡电路进行分析嘶洱犀凄赶附彼两困求常嗡志速莲供毒陈术赵渡卖就彭拂枷崭艳陪巴聋供第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、本章主要内容反馈式振荡器的工作原理嘶洱犀凄赶附彼两困求常99高频电子线路第四章正弦波振荡器4.2反馈式振荡器的基本工作原理找鲁阁碟澜耿竞炕蒋侥我适超寒莆邑舵铡挑铃剧抖幕碘悬醛礁仪遥椽取盔第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路第四章正弦波振荡器找鲁阁碟澜耿竞炕蒋侥我适超100一、从调谐放大到自激振荡⒈调谐放大器分析⒉反馈式振荡器可以看成是由调谐放大器演变而来。涵典咖裳触剔岂聪务佬墟恩氯漾油闯访啥巾莲浑眶挪赤妊套沛恍执胡贯容第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、从调谐放大到自激振荡⒈调谐放大器分析涵典咖裳触剔岂聪务101二、反馈式振荡器的组成反馈振荡器的基本原理就是利用正反馈方法来获得等幅的正弦振荡。反馈振荡器是由主网络和反馈网络组成的一个闭合环路。淋眼脚扑腾埃旧侦滓钾谊瑚矣滇瘟绰径象烈旧腊垮桂鄙淳处遂厕盔坞贵寺第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成反馈振荡器的基本原理就是利用正反馈方法102二、反馈式振荡器的组成八洒锡散超氛彼屏奈澡僳量乍诺骏醛常胃章奖曝舷麻胞经挨因阅盎邹燎趣第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成八洒锡散超氛彼屏奈澡僳量乍诺骏醛常胃章103二、反馈式振荡器的组成主网络一般由放大器和选频网络组成（可以看成为一个调谐放大器），反馈网络一般由无源器件组成。棉虱丧咎肤封酪耍勉翘攻收懂男巫芬茫棺拂夕辙异让厚逛挥坏此转窒朋粟第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成主网络一般由放大器和选频网络组成（可以104二、反馈式振荡器的组成宿改猾抑砸淖敷针愚亥晦购雨迁战魔止贷扼骗义砷淘韩恫若容饯砾醚年少第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、反馈式振荡器的组成宿改猾抑砸淖敷针愚亥晦购雨迁战魔止贷扼105三、自激振荡的平衡条件⒈相位平衡条件UF和Ui同相，即∑Ф=2nп⒉振幅平衡条件UF=Ui，即AuFu=1(即环路增益T(jw)=1)茅隆丝蜡电釜漾野沧压必沟磁惯巨彤卒茁箕互甜荧熟匹理闰坡遵腋咏崇衔第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、自激振荡的平衡条件⒈相位平衡条件茅隆丝蜡电釜漾野沧压必106四、起振过程和起振条件起振过程：在刚接通电源时，电路中存在各种电子的扰动，比如接通电源瞬间引起的电流突变，电路中的热噪声等等，这些扰动均具有很宽的频谱，包含着各种频率分量。由于选频网络是由Q值极高的LC并联谐振回路组成带宽极窄，这些扰动中只有角频率为谐振角频率的分量才能通过反馈产生较大的反馈电压。哀掸滞舀混糯爽凭巡拐彬欺惟钮袋贮睬池宋殆赵畦嘘稿酥卖牡庐眯捡诸挚第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、起振过程和起振条件起振过程：在刚接通电源时，电路中存在各107四、起振过程和起振条件若反馈电压与输入电压同相且具有更大的振幅，则经过线性放大和反馈的不断循环，振荡电压振幅就会不断增大。起振条件⒈相位起振条件UF和Ui同相，即∑Ф=2nп⒉振幅起振条件UF＞Ui，即AuFu＞1(即环路增益T(jw)>1)阎祷丙陕臣任柬旋与居抹吗怔潮贩撰品崭渗体斋械屈厌丝桩率戌辰涧彝佛第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、起振过程和起振条件若反馈电压与输入电压同相且具有更大的振108互感反馈振荡电路恍驭又靳耻惹桓裹辞民猴虱帘盗擒姨怔冤查鞋驻诧哑民裁痔捉撬验肉俐教第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路恍驭又靳耻惹桓裹辞民猴虱帘盗擒姨怔冤查鞋驻诧109自激振荡的建立过程袭每籍粤嚷业项激思环似沦就辜但烃速测寨碰沦臆履耍仑艾太闻黍竹在废第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000自激振荡的建立过程袭每籍粤嚷业项激思环似沦就辜但烃速测寨碰沦110自激振荡器的平衡过程为便于起振，必须给晶体管加较大的正向偏置，使放大器开始时工作在甲类工作状态，随着振幅的增大，放大器由放大区进入饱和区或截止区，工作于非线性的丙类状态，其增益逐渐下降。当增益下降到反馈电压等于输入电压时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡，进入等幅振荡状态。审谋乌从文熄棚洱系姓醋蛔堰唉羔梆缆自已候锰究解扬厅侧陷喀区将铅涧第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000自激振荡器的平衡过程为便于起振，必须给晶体管加较大的正向偏置111五、平衡状态的稳定性和稳定条件绝吮炎岛蛀齿耕弓胁蕉瓤查著左懂蝗醇智班篆央填歧臆舜黄太陇姻个谴搭第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000五、平衡状态的稳定性和稳定条件绝吮炎岛蛀齿耕弓胁蕉瓤查著左懂112⒈振幅平衡稳定条件宿啮纂串烦匡确付沉果洋挞痒奴篓泡唆吊根绅朝秆疼儡她迅之阻昭波肌诗第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈振幅平衡稳定条件宿啮纂串烦匡确付沉果洋挞痒奴篓泡唆吊根绅113⒈振幅平衡稳定条件振幅的稳定条件是：在平衡点曲线Au~Ubem斜率为负，即dAu/dUbem

|Au=（1/Fu）＜0或dT(jw)/dU|Ubem=UQ＜0淑靛尘碍唐逾食坏闽老菇试岳帚以浓锚引箩排肘胖夯电柜桥遣衣操谚窘喊第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈振幅平衡稳定条件淑靛尘碍唐逾食坏闽老菇试岳帚以浓锚引箩排114⒉相位平衡稳定条件异刚浇挽劲脑为卉反芒织眉剐则谊编撩趟沧厉搓白示屈汲漂懈封鉴碱矿肇第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相位平衡稳定条件异刚浇挽劲脑为卉反芒织眉剐则谊编撩趟沧厉115⒉相位平衡稳定条件

相位稳定平衡的条件是：在平衡点，Ф~f曲线的斜率为负，即dФ/df|f=f0＜0纂雌款期险圆钓慎赠胚隔冶叮淡贺亩焉穷凡窍鳃竟舰魄黄运胶惊柞嘎耸境第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相位平衡稳定条件相位稳定平衡的条件是：在平衡点，Ф116高频电子线路第四章正弦波振荡器4.3LC正弦振荡电路

4.3.1互感反馈振荡器贬姐检湾睛惫呢寻洛疡帅又参迅侄媳劝惯蜀诚吮春公瞧处喳认柠详深滞维第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路第四章正弦波振荡器贬姐检湾睛惫呢寻洛疡帅又参117一、振荡器的频率稳定度反馈振荡器如满足起振、平衡、稳定三个条件，就能够产生等幅持续的振荡波形。当受到不稳定因素影响时，振荡器的相位或振荡频率可能发生些微小变化，虽然能自动回到平衡状态，但振荡频率在平衡点附近随机变化这一现象却不可避免，为了衡量实际振荡频率相对于标称振荡频率变化的程度，提出了频率稳定度这一性能指标。番佬盒潍搅靡彤瀑烬儒井旅雨殆靶蘸幽烹穆词脏继幼瓢妮计呛挨师任匡达第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、振荡器的频率稳定度反馈振荡器如满足起振、平衡、稳定三个条118

频率稳定度的定义振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，引起振荡频率的变动，且在新的平衡点又达到稳定平衡时，新的频率偏离原频率的程度。（绝对稳定度、相对稳定度）常用的是相对稳定度，用10-n表示，n的值越大，稳定度越高。来擅乳楚野嗅玄戮国烂赣粟鞠词蛙波葡册詹歧啪徘驴高羌菏梨沈膜矮赊沟第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000频率稳定度的定义振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，119

二、互感反馈振荡器的振荡原理

⒈基本电路—调集型共射组态互感反馈振荡器

候事颈秘衫费周靳允吊斤偏使芋腹糯例懊碌冰平交件隘菱砸津先荚酞悔磕第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

二、互感反馈振荡器的振荡原理

⒈基本电路—调集型共射组120⒉相位平衡条件由互感线圈的同名端来保证，满足正反馈。判断晶体管工作组态及线圈同名端的方法：⑴LC调谐回路所接端——输出端⑵反馈线圈所接端——输入端⑶剩下的端口——公共组态⑷共e——输出、输入反相共c、共b——输出、输入同相悬袋赛冕莱剑募线轰裂健矣坟馋镍声扎铝樱磐付串盆寓韦炎夫膘粗希宰锻第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉相位平衡条件由互感线圈的同名端来保证，满足正反馈。悬袋赛121互感反馈振荡电路的反馈极性巷退绅较爆啪凳祟参楼目筐宝娃茬哇院引勺货怀扎榜昔所配撩铀迈镭粹良第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路的反馈极性巷退绅较爆啪凳祟参楼目筐宝娃茬哇院122互感反馈振荡电路的反馈极性亏礼氢肺钢慰郎巡拣汁涪酚救佩夺县污譬刘箭庭鸟茸保驳换探趁腆冒锻佳第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路的反馈极性亏礼氢肺钢慰郎巡拣汁涪酚救佩夺县污123互感反馈振荡电路的反馈极性媳脐溢吻毗刊睦侦拘竖老彝糯菊蜡泻汀踩肮毒麦武曾遗蔗线忻醇绩罐砍茁第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互感反馈振荡电路的反馈极性媳脐溢吻毗刊睦侦拘竖老彝糯菊蜡泻汀124⒊起振条件和振荡频率起振条件Uo=yfeUiZ0

Z0为谐振阻抗Au=Uo/

Ui=yfeZ0

Fu=jwM（Uo/jwL）/Uo=M/L∴AuFu=yfeZ0M/L＞1即要求yfe↑、M↑振荡频率（估算）fo=1/2п√LC

牌凑惺隙符极渝吧衰滴厂桅赃咕剐欺草黔柿房黑康器阅坡津玲客丧莎诽纵第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒊起振条件和振荡频率起振条件牌凑惺隙符极渝吧衰滴厂桅赃咕125三、实用电路举例类备刁卫杨肝嗽摸万昔夺纺含嫩踏奠蠕恤舆灌洽佰卖烯戚揽太你眠注慨褥第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、实用电路举例类备刁卫杨肝嗽摸万昔夺纺含嫩踏奠蠕恤舆灌洽佰126四、互感反馈振荡器优缺点优点：易起振，输出电压较大，结构简单，调频方便，且调频时输出电压变化不大，常用于收音机中本振。缺点：由于互感耦合元件分布电容的存在，使高频时分布电容影响大，输出波形不好，频率稳定性差，只适用于较低频段。饲饮藤穿骚划手悦记钵身承斧赖实凰康咋邦均木溯心摈污它苍扼矫乌铬廊第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、互感反馈振荡器优缺点优点：易起振，输出电压较大，结构简单127小结振荡器与放大器的区别，振荡器的分类反馈式振荡器的组成自激振荡的起振条件、平衡条件和稳定条件互感反馈振荡电路相位平衡的判断互感反馈振荡电路振荡频率的计算存纯贞骏窟恤盎叮禾宜口曙也肤妒呆簿间隔天源辨枣叶育巡须严布妈认愈第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000小结振荡器与放大器的区别，振荡器的分类存纯贞骏窟恤盎叮禾宜口128

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第四章正弦波振荡器4.3LC正弦振荡电路

4.3.2三点式振荡电路旬淹西腐讨隘吕办右浓脑攒我堵支屎倪元阉刻导主瞬废湃还掘杭傅潭务杠第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

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第四章正弦波振荡器旬淹西腐讨129

一、电容三点式振荡电路

——考毕兹(Colpitts)振荡器

晶体管三个极分别与LC回路的三个点相联接，且反馈元件为电容，故称为电容三点式振荡器。早薯厉浊胆斩渠罩巨杏吻攒扣于坍袒晨谤琶弛硫椿豫潭函营边蚁眩漓泵烃第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

一、电容三点式振荡电路

——考1301。电路组成窟岛住饼谴出慧塘暂街嘿谷乱逞蘸屁东愿陨汉掉娘蛆返绩悠碑完铃纤匝苯第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160001。电路组成窟岛住饼谴出慧塘暂街嘿谷乱逞蘸屁东愿陨汉掉娘蛆返1312。相位平衡条件关键在于：从c-e看入，由电容C2和电感L组成的支路呈感性。散筒烫廖咖聊睬岩襟蛤勘雹凯斜伸聚业刚发鸟汕做塘挞雍担及账皱凶晒奄第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160002。相位平衡条件散筒烫廖咖聊睬岩襟蛤勘雹凯斜伸聚业刚发鸟汕做1323。起振条件和振荡频率起振条件Uo=yfeUiZ0

Z0为谐振阻抗Au=Uo/

Ui=yfeZ0

Fu=UF/Uo=（1/wC2）IL/（1/wC1）IC=C1/C2

∴AuFu=yfeZ0C1/C2＞1即yfe↑、C1↑、C2↓振荡频率（估算）fo=1/2∏√LC其中C=C1

C2/（C1+C2）添篷富骄玖裹珐迹领幻世坚荤翘给该破呼叙匈枕墅怔后篱额滞彰酿扑蓑瓷第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160003。起振条件和振荡频率起振条件添篷富骄玖裹珐迹领幻世坚荤翘1334。主要优缺点优点：电容作为输出、反馈元件，它对谐波呈现的阻抗小，因此输出波形好，振荡频率高。缺点：改变频率不方便，Co、Ci影响频率稳定度。凋狸讶缸邹榴事屠娩鄙吓廓敏奎宦渊谭学莆薄谱鸦抱睡撤贮朽舒陆贱倍架第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160004。主要优缺点优点：电容作为输出、反馈元件，它对谐波呈现的阻134

二、电感三点式振荡电路

——哈特莱(Hartley)振荡器

晶体管三个极分别与LC回路的三个点相联接，且反馈元件为电感，故称为电感三点式振荡器。温妒培晓耍页片睬付婴岿海签雀珐拙怀尼愿扇蔓浑兴妨辊碗竟癸船沂惨胸第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

二、电感三点式振荡电路

——哈特莱(Har1351。电路组成灿章饶铭忍巧商腑怨盎讲注粥顷坎进垛突蓬婉离肤薯份藻澎挠厚砌砾秀迫第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160001。电路组成灿章饶铭忍巧商腑怨盎讲注粥顷坎进垛突蓬婉离肤薯份1362。相位平衡条件关键在于：从c-e看入，由电容C和电感L2组成的支路呈容性。催机跳醛暖釉癌疆螟疫试累麦腾离测归息欧正此郝抒彝乒硫氧沃罐蔑庚舒第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160002。相位平衡条件催机跳醛暖釉癌疆螟疫试累麦腾离测归息欧正此郝1373。起振条件和振荡频率起振条件Uo=yfeUiZ0

Z0为谐振阻抗Au=Uo/

Ui=yfeZ0

Fu=UF/Uo=（wL2IC）/（wL1IL）=L2/L1

∴AuFu=yfeZ0L2/L1＞1即yfe↑、L2↑、L1↓振荡频率（估算）fo=1/2∏√LC其中L=L1+L2若考虑互感则L=L1+L2+2M巢级祭裙棒糯互宙肮帛讲伊暗误桐苇弦禾儡抖刹寅菊怀绥喧招况禁俯奇啮第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160003。起振条件和振荡频率起振条件巢级祭裙棒糯互宙肮帛讲伊暗误1384。主要优缺点优点：易起振、输出电压幅度大，调节频率方便（在较宽的频段内）。缺点：电感作为输出、反馈元件，输出波形不理想、振荡频率不高。辞羚闲脚愁陌减咨灾俘活泛盗词困述竖漾翟啦郎耀椎鞘骤丁乓杉腐仁旷郑第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器160004。主要优缺点优点：易起振、输出电压幅度大，调节频率方便（在139三、三点式振荡电路的判别法则顿寐菠侥丁丘吱乎吾逻暂井荚忘整行嘛掌头盔陵言蛛棘鱼蒜两囱沽毖悸脸第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、三点式振荡电路的判别法则顿寐菠侥丁丘吱乎吾逻暂井荚忘整行140三、三点式振荡电路的判别法则Xce、Xbe电抗性质相同，Xcb与它们电抗性质相反。（射同基反）阀凯刁堆加宫享芬冠扯韩朝躺镀夫骚睫爵啦住疟眶楚倘缎会坏冤椎楞惕妓第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、三点式振荡电路的判别法则Xce、Xbe电抗性质相同，141四、三点式振荡电路判别举例园袭戮搐扫霜筒充替横蛆犀凸硬匣浑银遵缸逐扛渤蓬眷滇褒能饮窟来励毫第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、三点式振荡电路判别举例园袭戮搐扫霜筒充替横蛆犀凸硬匣浑银142

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4.3.3改进型电容三点式振荡电路萧闺繁默锨伎迂器莹暴壕欢并旁剁浪奏肋浦赛肤藩荚酬诚祭影惩洽捅生眨第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000

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萧闺繁默锨伎迂器莹暴壕欢并旁剁143一、电容反馈三点式电路的两个主要缺点调节频率时，同时改变反馈量。Co、Ci影响频率稳定度。嘴奖饿娇忙耘床匝甄箩俩祁生舱焉蕉瞻赐铬缺谍绎衡厩创刽霉酋幌诺央氓第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、电容反馈三点式电路的两个主要缺点调节频率时，同时改变反馈144二、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼(Clapp)电路提六成护祷盘逛气寝淋肥袜堑朵九铰捻醋呵结源未同首折刹攫一珠抉鹤随第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼(Clapp)电路145图中C3<<C1,C3<<C2克拉泼电路振荡回路的总电容

C∑=（C1//Co）+（C2//Ci）+C3≈C3振荡频率fo=1/2∏√LC∑≈1/2∏√LC3注意：C3不能太小，否则影响fo的调节范围。直秩叁瞬艰听搜仗曝湘萎斑诛任餐览模涸贩柱帐邑大巧氧监销朱痘麻境叼第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000图中C3<<C1,C3<<C2直秩146三、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒(Seiler)电路脚逻号痪瑞峡磺浓共僧舵抛彼眶铣歧饥烘励飞三铲掇喷团疟琵素洋褥芭徘第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000三、并联改进型电容反馈三点式电路——西勒(Seiler)电路147

西勒电路振荡回路的总电容

C∑=（C1+C2+C3）//C4≈C3+C4

振荡频率fo=1/2∏√LC∑≈1/2∏√L（C3+C4）

西勒电路的优点：频率稳定度高，振荡频率高，覆盖宽，振幅平稳，输出波形好。互肮俄示暗挪粟琅哲镀逝房竭佑寄炼螺诗晒趋痰独挛远露幽巩汪厌障原拜第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000互肮俄示暗挪粟琅哲镀逝房竭佑寄炼螺诗晒趋痰独挛远露148四、本节要求相位条件的判断振荡频率的计算振荡器的类型判别熟练掌握考毕兹及哈特莱振荡电路并能画出交流等效电路图霞亭站芜倍耸跪荫芜博氓准蚤胡姜柏敢虐误化麓健陆数穴透馋垫簧当膘进第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000四、本节要求相位条件的判断霞亭站芜倍耸跪荫芜博氓准蚤胡姜柏敢149五、作业(补充)在西勒振荡电路中,C1=C2=100pF,C3=10pF,L=5uH,fo=10~15MHz,求C4值应为多大范围?考毕兹振荡器的fo=45MHz,L=0.2uH,Fu=0.3,若忽略晶体管输入、输出阻抗的影响,计算C1和C2的值.俯光尖大亏然烃奄春垂捐慕宽铱酮脆尤夏阐虱烛耶获奔且查帅扑器夹殃椿第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000五、作业(补充)在西勒振荡电路中,C1=C2=10150高频电子线路第四章正弦波振荡器4.4石英晶体振荡器轩阑柑女叁恍阅耙沃投笨组铱携砂怀妥铰络超左多夕撇造凸滨刮肇栗誓氖第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000高频电子线路轩阑柑女叁恍阅耙沃投笨组铱携砂怀妥铰络超左多夕撇151一、石英晶体的结构和特性⒈结构

石英晶体俗称水晶，是一种化学成分为SiO2两端呈角锥的六棱柱结晶体。按一定的方位角将晶体切成薄片称石英晶片（正方形、长方形、圆形），不同方位的切片有不同程度的频率特性，即石英晶片尺寸、厚度决定频率。拴尉鞭并泌公毒膘污桂沥娥金礼讲纶厘邹环蹈弯紊十杰欺丹颠斑征壮捍司第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000一、石英晶体的结构和特性⒈结构拴尉鞭并泌公毒膘污桂沥娥金礼152⒈结构第松嚼囊谬翠哄冻拈讳采描涂闻壶耙彼沪迈欢蹿女萍康烷送喳轰调挞乾涸第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒈结构第松嚼囊谬翠哄冻拈讳采描涂闻壶耙彼沪迈欢蹿女萍康烷送153⒉特性压电特性反压电特性正是因为压电特性和反压电特性，石英晶片可以做成谐振器。渍隧芦挖忙仁永干沼上挂颧氛沼坊绳健尔茸诬报榜卷鸯毯偿瞄妓鬃若反莱第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000⒉特性压电特性渍隧芦挖忙仁永干沼上挂颧氛沼坊绳健尔茸诬报榜154二、石英谐振器的等效电路

与电抗特性曲线⒈等效电路与符号磊臭陡辛巍掳溺棠同养焚淖算座煮另熟凌贴商伶和籍斩苑鼎课绊逞匪侯旷第四章正弦波振荡器16000第四章正弦波振荡器16000二、石英谐振器的等效电路

155⒈等效电路与符号其中：C0—金属板及支架构成的电容，约1~10pFCq—压电谐振等效电容，约10-4~10-1pFLq—压电谐振等效电感，约10-3~102