【大学资料】通信电子电路课件-于洪珍(第4章).ppt

第4章正弦波振荡器4.1概述4.2反馈型正弦波自激振荡器基本原理4.3三点式LC振荡器4.4改进型电容三点式振荡器4.5振荡器的频率稳定问题4.6石英晶体谐振器4.7石英晶体振荡器电路4.8陶瓷振子和陶瓷振子电路4.9单片集成振荡电路E1648本章重点与难点第四章LC正弦波振荡器振荡器的分类：按工作方式分：（所采用的分析方法和振荡器的特性来分）反馈式振荡器和负阻式振荡器。注意：我们只着重讨论反馈式振荡器。正弦波振荡器的构成：决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成（也是反馈放大器）。正弦波振荡器的分类：标准：选频网络所采用的元件不同。LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器。LC振荡器和晶体振荡器：产生高频正弦波。RC振荡器：产生低频正弦波各频段的振荡器：一、正弦波振荡器的应用3.在研制、调测各类电子设备时常常需要信号源和各种测量仪器在这些仪器中大多包含有振荡器。例如高频信号发生器、音频信号发生器、Q表以及各种数字式测量仪表等。4.在工业生产中的高频加热、超声焊接以及电子医疗器械也都广泛应用振荡器。可见正弦波振荡器在电子技术领域里有着广泛的应用。4.2反馈型正弦波自激振荡器基本原理4.2.2自激振荡的平衡(条件)产生自激振荡必须具备两个条件：1．反馈必须是正反馈。即反馈到输入端的反馈电压（电流）必须与输入电压（电流）同相。对其进行阐述得到结论：满足振荡的相位平衡条件是：2．反馈信号必须足够大如果从输出端送回到输入端的信号太弱就不会产生振荡了。一般情况下放大器的放大倍数K>1反馈电路的反馈系数F<1。为了使反馈信号足够大放大器的增益必须补足反馈系数的衰减。例:假定输入信号幅度为10mVK=100输出信号幅度为1V。为使送回到输入端的电压仍可达到10mV必须使F=1/100满足振荡的幅度平衡条件为：KF=1自激振荡平衡的复数表达式为：(注：它包括振幅平衡条件和相位平衡条件两个方面)注意：在振荡建立过程中放大倍数K与反馈系数F的乘积不是等于1而是大于1。例:K＝100F=1/10假定电源接通时振荡电压只激起Ube=1μv经放大后可得到Uce=100μv反馈后的就是Ube=10μv再放大就得到Uce=1mv……如此循环振荡电压就会增长起来。振荡器的输出幅度会不会无止境地增长下去呢？答案：不会的。因为随着振荡幅度的增长晶体管将要出现饱和、截止现象也就是幅度Ube增加到一定程度后ic的波形会出现切顶现象虽然这时ic不是正弦波但是由于谐振回路的选频性选出它的基频分量uce仍是正弦形状这时uce的幅度基本上不再增长振荡建立过程结束波形稳定下来。起振条件:是指为产生自激振荡所需K、F的乘积最小值。所以满足KF>1这一条件才有可能使振荡电压逐渐增长建立振荡。一般情况下放大器具有非线性特性反馈电路是线性电路。在振荡建立过程中随着幅度的增长放大器由甲类工作情况进入乙类（甚至丙类）工作情况。晶体管非线性作用使uce的幅度不能增长K值逐渐下降最后平衡稳定在KF=1点。4.2.4振荡器的稳定条件平衡和稳定的关系：平衡不一定稳定。平衡状态只是建立振荡的必要条件但还不是充分条件已建立的振荡能否维持还必须看平衡状态是否稳定。说明：实际上不稳定的因素总是存在的如电源的波动、温度的变化和机械振动等。它们会使LC回路的参数发生变化从而破坏了原来的平衡条件改