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1、第六章调谐放大器和正弦波振荡器，本章的学习目标，6.1调谐放大器，6.2正弦波振荡器，本章摘要，了解本章的学习目标，了解调谐放大器的工作原理，了解基本调谐放大器的配置和工作原理。了解自激振动的原理，掌握自激振动的条件，了解自激振动的编写过程，掌握判断电路是否自激振动的方法。了解变压器耦合LC振荡器的组成和工作原理。了解三点LC振荡器的分类，了解这些振荡器的工作原理，了解三点振荡器的特性。了解修改基本特性、符号、等效电路和谐振频率的基本知识。了解石英振荡电路的组成和工作原理，了解石英振荡电路中修正的作用。了解集成运算放大器电路构成的LC振荡电路的工作原理。6.1调谐放大器、6.1.1调谐放大器工

2、作原理、6.1.2两个基本调谐放大器、6.1.1调谐放大器工作原理、调谐放大器：具有频率选择放大功能的放大器。电路性质：LC谐振电路负载。应用：无线收发设备。首先是LC并联电路，r是并联电路损耗电阻。阻抗频率特性，表示LC并行回路的阻抗z和信号频率f之间的变化关系。当F=F0时，LC并行回路发生共振，阻抗最大。在F F0中，电路失谐，阻抗小。因此，F0也称为自然频率。也就是说，如果可见，则为元件l，c指定值时，谐振频率F0为常数。LC并行回路根据信号频率的变化表示不同的特性。二相频率特性表示LC并行电路的两端电压v和流向并行电路的电流I的相位角度之间的差异以及信号频率f之间的变化关系。F=F0

3、时=0，则回路是纯电阻。F 0，电路感性时；F F0，0，电路表示电容。3频率选择特性、电阻特性和相位频率特性统称为LC并行电路的频率特性。表明LC并行电路具有区分不同频率信号的功能，即频率选择特性。表征LC并行电路频率选择特性的质量系数。实验和理论证明：r越小，q值越大，曲线越尖锐，电路频率选择能力越高；r越大，q值越小，曲线越平，电路频率选择能力越差。LC并行回路q值，通常在数十到1到200之间。4频率选择放大器，电路的特点是使用LC并行电路作为负载。因此，放大器电路具有频率选择放大功能。工作方式：当信号频率等于谐振频率时，f=F0，放大器输出电压最大。放大倍数AV0最大值。表示频率选择放

4、大器的倍率与信号频率关系的这条曲线称为调谐放大器的谐振曲线。6.1.2两个基本调谐放大电路，1，单回路调谐放大器，工作方式：输入信号VI通过T1通过Cb和Ce传送到晶体管的b，e极，放大信号通过LC谐振电路频率选择输出到T2耦合。电感抽头和变压器的作用是减少外部系统对谐振电路的影响，并确保高q值。单回路调谐放大器的通过频带和选择性取决于与理想矩形谐振曲线相距很远的谐振曲线，因此，该电路只能在通过频带和可选要求不高的情况下使用。电路优点：曹征方便，工作稳定性好；缺点：失真大。其次，利用两个谐振电路提高集电极负载的双电路调谐放大器、耦合强弱，提高通带和选择性。1互感耦合：电路的特点是依赖互感进行耦

5、合的双调谐电路。调整L1、L2之间的距离或核心位置，变更耦合程度，以提高通过频带和选择性。工作原理：假设L1C1和L2C2调谐在信号频率上通过T1向v发送输入信号VI时，收集器信号电流通过L1生成并行谐振。此时，L1中的电流由于互感耦合，在L2C2电路电感的报头中生成大输出电压VO。，2耦合：电路的特点是通过外部电容器Ck在两个调谐回路之间耦合，改变Ck的大小将改变耦合程度，从而提高通带和选择性。3选择性和通过带与耦合程度的关系：(3)临界耦合时谐振曲线也是单峰，但是中心频率F0的曲线更为平缓。(1)弱耦合时，共振曲线上出现单峰。(2)强耦合时，共振曲线中出现双峰，在中心频率F0处的凹度与耦合

6、强度成正比。如您所见，谐振曲线在临界耦合时非常接近理想的矩形谐振曲线。结论，双环调谐放大器具有较好的通带和选择性，因此被广泛使用。6 . 2 . 2正弦波振荡器，6.2.1磁路振荡器的工作原理，6.2.2LC振荡器，6.2.3晶体振荡器，6.2.4集成运算放大器组成的振荡电路，6.2.1磁路振荡器的工作原理，正弦波振荡器：在不添加信号作用的情况下输出其他频率的正弦信号的自激振荡电路。一、LC电路的自由振荡、自由振荡电容器通过电感放电，电路执行电能和磁能转换过程。衰减振动是损失等效电阻r将功率转换为热而消耗的减少振动。等角振动利用电源给电容器充电，补偿电容器对电感放电振荡过程。这种正弦波振动的频

7、率称为LC电路的固有频率，上述，2，自激振动的条件，一相平衡条件，其中VF和VI的相位差，n是整数。Vi、VO、VF的相互关系如图所示。2振幅平衡条件，反馈信号的相位与输入信号相位相同。也就是说，正反馈，相位差是180的偶倍数。即=2n，3，自激振荡生成过程，自激振荡器：消除信号源，连接开关s和2端的电路。自激振荡设置过程：电路通电的瞬间，输入端产生瞬时扰动信号VI，振荡管v因跳跃变性而产生集电极电流iC。iC包含丰富的交流谐波。通过LC并行电路选择频率F0的信号，在输出端输出VO的同时，通过反馈电路发送回输入端，然后通过放大、频率选择、正反馈、持续循环过程将振动从弱设置为强。信号振幅进入管道

8、的非线性区域后，放大器的倍率减小到AVF=1时，振幅不再增加，自动保持等角振动。(2)相位条件是瞬时极性方法，将v基极电位设置为“正”，可以看出收集器电位是“负”(根据公用电路的反相作用)，因此l同名端是“正”，根据同名端的定义，如果Lf同名端也是“正”，反馈电压极性是“负”显然电路不能自振。示例6.2.1确定回路是否可以通过修剪产生振动。解决方案：图(a): (1)振幅条件不能振动电路，因为v基偏压电阻Rb2被反馈线圈Lf短路，v被切断。图(b):线性电容Cb防止Rb2被反馈线圈Lf短路，反馈电压极性为“正”，电路符合振幅平衡和相位平衡条件，因此电路可以产生磁振。6.2.2LC振荡器，1，变

9、压器耦合LC振荡器，电路特性：以变压器耦合方式向输入部发送反馈信号。一般来说，有两种：1共用发射极变压器耦合LC振荡器，(1)电路结构，图中v为振荡放大管，电阻R1，R2，R3为分压稳定工作点偏压电路，C1，C2为旁路电容器，LC并联电路为频率选择振荡电路，L3-4为反馈线圈，L3-4为反馈线圈，动画变压器耦合LC振荡器，(2)工作原理，交流路径。对于频率f=F0的信号，LC频率选择振荡电路是纯电阻。VO和VF相反，即1=180。输出电压VO通过反馈线圈L3-4使4端子成为正向电位。VF和VO的2=180。因此，1 2=180 180=360保证了正反馈并满足相位条件。如果电路具有足够大的倍率

10、以满足振幅条件，则电路可能会振动。调整RP会变更输出宽度。，在图中，v构成振荡放大器管，电阻R1、R2、R3构成分压稳定工作点偏移电路，C1构成基准旁路电容器，C2构成直接耦合电容器，L2构成反馈线圈，l和c构成频率选择振荡电路。2共用基极变压器耦合LC振荡器，(1)电路结构，(2)工作原理，交流路径图解。打开电源的瞬间，LC电路振荡电压添加到管基极，形成输入电压，v放大后，输出信号形成正确的反馈，通过反馈线圈L2和l之间的互感耦合在管基极之间反馈。满足振幅平衡条件后，电路产生振动。概括地说，变压器反馈回路的反馈强度可以调整为L2和L1之间的距离。调整l，c时，变压器耦合振荡电路的振荡频率可以

11、更改振荡频率。2，3点LC振荡电路，相位条件：如果线圈1端电位为“-”，则3端电位为“-”，此时2端低于端，高于3端。换句话说，VF与VO相反地放大，形成满足相位条件的正反馈。电路特性：LC振荡电路的3个端点连接到晶体管3个电极。一电感三点振荡器，振幅条件：l和l的适当选择比。创建AVF 1以满足振幅条件。电路可以震动。反馈电压VF来自l的两端，因此可以通过更改线圈卡舌位置来调整振荡器的输出大小。l越大，反馈越强，振动输出越大，反之，L2越小，反馈越小，振动就越不容易。电路振荡频率为。其中m是l和l之间的互感。优点：振动频率很高，一般能达到几十兆赫。缺点：波形失真大。2电容器三点振荡器、电路、

12、交流路径、相位条件：如果线圈一段电位为“-”，则三段电位为“-”。此电压由C1，C2分压低于一段，高于三段。也就是说，VF由v反向(相对于VO)放大，从而得到一段“”电位，从而满足相位条件。振幅条件：相应地选择c，C2值，以使回路的比例足够大，并使回路产生振动。电路振荡频率为，电路特性：频率更高，可能大于100 MHz。优点：输出波形良好。缺点：频率调节不方便。3增强的电容三点振荡器、Ci和Co分别是晶体管输入和输出电容，其值取决于温度，并直接影响LC电路的振荡频率。选择C1 Co、C2 Ci以减少Ci和Co对振荡频率的影响并提高稳定性。由于C1，C2的增加，q值减少，调整振动频率时，很难同时

13、更改C1，C2。为此，LC电路的电感分支序列化为小电容C3，并得到改进的电容三点振荡器。导入，C3 C1，C3 C2。这样，振动频率F0根据C3和l与C1，C2，Ci，Co基本上无关。振动频率为。优点：振动波形好，频率相对稳定。缺点：调整C3时，输出信号振幅随频率的增加而减小。6.2.3晶体振荡器，电路特性：高频率稳定性，最高10-11 10-6级。第一，晶片在两个另一边喷射一对金属板，引导两个电极，使其成为封装的装置石英谐振器的基本特性和等效电路。1压电效应，压电效应：在电压下产生的机械压力下，芯片表面电荷的极性随机械张力变化的现象。压电谐振：当额外交变电压的频率等于晶体固有频率时，电路的串

14、行谐振发生，是电流振幅最大的现象之一。压电谐振产生时的振动频率称为郑秀晶谐振腔的谐振频率。2符号和等效电路，在晶体不震动的情况下等于静态电容C0，通常在几十种皮肤方法中；晶体振动时，机械振动的惯性可以等于电感l，一般为10-3 10-2 h。芯片的灵活性可以与通常为10-2 10-1 pf的c相同。芯片振动时的损失使用r等于值，电阻约为102。可见质量系数q可达到104 106。晶体管的固有频率仅与芯片的几何尺寸相关，准确度高，稳定性高。因此，用石英谐振器组成振荡电路，可以获得高频率稳定性。两个谐振频率(1) l，c，r分支串行谐振时等效电路的阻抗最小，串行谐振频率(2)并行谐振时，并行谐振频

15、率为c0，因此fs和FP的两个频率非常接近。3电抗频率特性，石英谐振器在fs和FP之间具有感觉，在此区域之外具有内容性。第二，石英晶体振荡电路，晶体谐振腔的fs和FP之间的振荡频率。电路电容在C1和C2串行后与Co并行，与c并行，因此电路电容由1并行晶体振荡电路、振荡回路由C1、C2和晶体组成。在这里，决定起电感l的作用。等效电路：振荡电路的谐振频率是，由于c0c，谐振频率显示为近似，振荡频率基本上取决于决定的固有频率fs。所以频率稳定度高。2系列晶体振荡电路，晶体和电阻r系列正反馈电路。如果振荡频率等于fs(晶体的固有频率)，则晶体阻抗是最小的、纯电阻，并且电路通过满足F0=fs的振荡条件振

16、动。否则不能震动。调整电阻r可获得良好的正弦波输出。由6.2.4集成运算放大器组成的振荡电路，l和c构成正反馈分支，由频率选择网络和电阻R3组成。R1和R2构成负反馈分支。通电后，集成op放大器输出信号通过频率选择网络在同一个相位端输入，形成正反馈。输出端子可以输出由电位器R3调节的高频率正弦波振荡信号。本章摘要，调谐放大器是频率选择放大器。利用LC并联谐振电路的频率选择特性，从频率高的信号中选择特定频率的信号并放大。调谐放大器有单电路和双电路调谐两种基本电路。双环调谐放大器在一定波段内具有良好的选择性。电路生成自激振动必须同时满足相位平衡条件和振幅平衡条件。判别的核心是电路必须是具有正反馈的正常放大电路。正弦波振荡器是本质