高频电子线路4-1

第四章正弦波振荡器第一节概述三、技术指标：一，振荡电路的功能

无外加输入交流信号，电路能自动将直流提供的能量转换为一定频率的交流振荡信号输出。二，分类：

按振荡原理可分为反馈型和负阻型。反馈型振荡器由选频网络和正反馈网络组成；负阻型振荡器由负阻元件和振荡回路组成。振荡频率、频率稳定度、振荡幅度、振荡波形早期振荡器：火花发射机、电弧发生器LCR元件区别于早期振荡器的优点

（1）将直流电转变为交流电，本身静止不动，不需要做机械移动或者转动，旋转速度很高的交流发电机，可以产生的最高频率为50KHz

（2）产生等幅震荡，火花发射机等产生阻尼振荡

（3）使用方便，灵活性大，功率自毫瓦量级至几百千瓦；工作频率自极低频率至微波波段输出波形

可以是非正弦波，也可以是正弦波用途广泛

无线电发送设备的心脏部分，也是超外差接收机的主要部分，各种电子测试仪器，例如信号发生器、数字频率计等等。LCR回路分析假设开关先在1位置，电容充电至V，然后开关S转至2位置、C上电荷通过L、R放电。由基尔霍夫定律将上式两边微分解此微分方程讨论：R对振荡的影响与机械振动的单摆类比LC振荡器必需具备的三个条件一套振荡回路，包含两个或者两个以上储能元件。在这两个元件中，当一个释放能量时，另一个就接收能量。释放与接收交替进行，频率取决于元件的数值一个能量来源，可以补充振荡回路中电阻所产生的能量损失一个控制设备，可以使电源功率在正确的时间补充电路的能量损失，以维持等幅震荡，这是有源器件（电子管、晶体管或者集成电路）和正反馈电路完成的任务第二节反馈型LC振荡原理一、振荡的建立与起振条件开关按至１，Ui放大得到Uc

;开关按至２，当Uf

＝Ui

，振荡建立.振荡条件:振荡器维持振荡的条件：（平衡条件）起振条件的物理意义：

是构成反馈型振荡器的必要条件。表明反馈是正反馈，表示振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。理解：起振条件：起振至稳定振荡的变化过程随着反馈至输入端信号的不断增大，晶体管进入非线性区，不再线性放大，ic、ie将成为脉冲状进入非线性区域后

θc<180。，放大倍数A将下降，至时进入平衡状态当确定A0及F的值时，可确定平衡后振荡器的状态平衡条件的另一表达式下面推导另一形式的表达式二、振荡的平衡与平衡条件物理意义：振荡器的必要条件。表示正反馈，为反馈AF=1表示等幅振荡，处于平衡状态；

平衡条件：理解起振条件和平衡条件：晶体管是非线性器件，其增益A随输出电压Vo增大而减小,直到达到平衡。第二节反馈型LC振荡原理三、振荡平衡状态的稳定条件什么是平衡状态的稳定条件：

指振荡器由于外界原因失去平衡后，振荡器能自动回到平衡状态的条件。（1）振幅的稳定条件：

(4─14)例：分析图４-3中Ｑ点和Ｂ点是否是稳定平衡点（2）相位稳定条件为：(4─16)分析外因的影响：故电路应该有：并联回路的相频特性满足相位稳定条件物理意义:幅增大而减小,它能保证电路参数发生变化引起的A、F变化时,电路能在新的条件下建立新的平衡,即振幅产生变化来保证AF=1。

表示放大器的电压增益随振增大而减小,它能保证振荡电路的参数发生变化时,能自动通过频率的变化来调整，保证振荡器处于正反馈。表示振荡回路的相移随频率例：什么是振荡器的起振条件、平衡条件和稳定条件？各有什么物理意义？它们与振荡器电路参数有何关系？(2)平衡条件：答：(1)起振条件：(3)稳定条件:振幅稳定条件为：

相位稳定条件为：

振幅起振条件A0F>1是表示振荡是增幅振荡，振幅由小增大，振荡能够建立起来。振幅平衡条件AF=1是表示振荡是等幅振荡，振幅保持不变，处于平衡状态。

相位起振条件和相位平衡条件：表明反馈是正反馈，是构成反馈型振荡器的必要条件。振幅平衡的稳定条件表示放大器的电压增益随振幅增大而减小，它能保证电路参数发生变化引起的A、F变化时，电路能在新的条件下建立新的平衡，即振幅产生变化来保证AF=1。相位平衡的稳定条件表示振荡回路的相移随频率增大而减小。它能保证振荡电路的参数发生变化时，能自动通过频率的变化来调整，保证振荡电路处于正反馈。显然，上述三个条件均与电路参数有关，A由放大器的参数决定，除与工作点有关外，还与晶体管的参数有关，而反馈系数F是与反馈元件的参数值有关。

第三节反馈型LC振荡器一、互感耦合振荡电路振荡条件：用瞬时极性法判断是否为正反馈。2⊕方法：先判断放大器的种类，找到输入信号(反馈信号)和输出信号(LC回路两端)的位置；假设输入信号为正，按信号传输方向依次判断极性，直到判断出反馈信号的极性。若反馈信号和输入极性相同为正反馈，极性相反为负反馈；1⊕5⊕4⊕3⊕用瞬时极性法判断图4-6能否振荡(是否为正反馈)1⊕○23⊕4⊕○56⊕答案：都是正反馈总结：互感耦合反馈振荡器通过互感（变压器）进行反馈，用同名端来保证正反馈。1⊕2⊕3⊕○4○56⊕第三节反馈型LC振荡器二、电容反馈振荡电路(一)相位平衡+--+-+

用瞬时极性法分析其交流通路是否满足相位平衡条件，即分析电路是否为正反馈。(二)起振条件

分析是否满足起振条件首先由交流通路画高频小信号等效电路，然后再计算：反馈系数：一般有：反馈系数越大，越容易起振。电压增益：起振条件：(三)振荡频率也可以由交流通路近似计算：第三节反馈型LC振荡器三、电感反馈振荡电路(一)相位平衡+--+-+

用瞬时极性法分析其交流通路是否满足相位平衡条件，即分析电路是否为正反馈。(二)振荡频率和反馈系数振荡频率：反馈系数：也可以忽略互感的影响则有：(三)电感三点式与电容三点式的比较1.振荡频率：

相对而言，电感三点式的振荡频率更低。因为电感三点式中极间电容Cie、Coe与L1、L2并联，Cie、Coe大小与频率有关，若频率太高可能导致支路的电抗特性发生变化从而不能振荡。

而电容三点式中极间电容Cie、Coe与C1、C2并联，支路的电抗特性不会变化。(三)电感三点式与电容三点式的比较2.振荡电压波形：

相对而言，电感三点式的输出波形较差，失真较大。因为它是利用电感反馈，而电感对高次谐波呈高阻抗，所以反馈电压中高次分量多，波形差。

而电容三点式是利用电容反馈，因为电容对高次谐波呈低阻抗，所以反馈电压中高次分量少，波形更好。(四)LC三点式振荡器相位平衡条件的判断准则(1)Xbe、Xce应为同性质的电抗元件；(2)Xcb

与Xce、Xbe的电抗性质相反。（射同基反