第四章正弦波振荡器2

4.3LC振荡电路LC振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡。由于高频运放价格较高，所以一般用分立元件组成放大电路。+UCCCC1LRLRB1RB2LiRECEui+-uf-+ibBEC+UCCLiL4.3.1LC振荡电路一.LC并联谐振回路的选频特性谐振时回路电流比总电流大的多，电感与电容的无功功率互相补偿，电路呈阻性。R为电感和回路中的损耗电阻当时，并联谐振。谐振时，电路呈阻性1234初级线圈次级线圈同名端1234+–+–

在LC振荡器中，反馈信号通过互感线圈引出二.互感线圈的极性判别判断是否是满足相位条件——正反馈断开反馈到放大器的输入端点，假设在输入端加入一正极性的信号，用瞬时极性法判定反馈信号的极性。若反馈信号与输入信号同相，则满足相位条件；否则不满足。(+)(-)(+)(+)FAu

+UCCCC1LRLRB1RB2LiRECEui+-uf-+ib

仍然由LC并联谐振电路构成选频网络4.3.2三点式LC振荡电路uf与uo反相uf与uo同相电感三点式：电容三点式：uf与uo反相uf与uo同相+UCCCC1L1L2+––+

+电感三点式振荡电路正反馈反相+UCCC1C1LC2+––+

反相电容三点式振荡电路正反馈3.4LC振荡电路(LCOscillatorCirCuits)一构成LC振荡器的基本原则二电容反馈三点式振荡器三电感三点式振荡器四两种改进型的电容反馈振荡器返回休息1休息23.4LC振荡电路(LCOscillatorCirCuits)I返回IIII休息1休息2C1C2LLECRb1Rb2ReCeCbC2C1Lc二电容反馈三点式振荡器(ColpittsOscillators)返回休息1休息2+uce-+ube

-LECRb1Rb2ReCeCbC2C1Lc仿真C1C2L返回休息1休息2C2C1Lgieg'Lgoegmube+uce-+ube-iC1Lgieg'Lgmubegoe+u'be-i+uce-C2+uce-C2LC1g'Lgoegmubek2Fgie+u'be-iC1Lgieg'Lgmubegoe+u'be-i+uce-C2返回休息1休息2ECL1L2CRb1Rb2CbCeReL1L2C三,电感三点式振荡器(HartlyOscillators)仿真返回休息1休息2L2L1Cg'Lgoegmubek2Fgie+u'be-+uce-+uce-+u'be

-iiLC1C2C3RLBA四,两种改进型的电容反馈振荡器返回R'L仿真休息1休息2ECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcABLC1C2C3C4ABC4LC2C3C1Rb1Rb2CbReRcAB四,两种改进型的电容反馈振荡器返回仿真休息1休息2EC3.6晶体振荡器(CrystalOscillator)休息2休息1CoCgCoCg5Cg3CgLgLg3Lg5LgRg3.6晶体振荡器(CrystalOscillator)CoCgLgRg一,晶体谐振器(CrystalResonator)fqfp电容性电容性电感性fXqO国产B451MHz中等精度晶体的等效参数如下：Lq=4.00H，Cq=0.0063pF，

rq≤100～200Ω，Co=2～3pF。因而晶体的品质因数Qq很大，一般为几万至几百万

≥（12500～25000）

CLJTC1C2JT二,晶体振荡器电路(CircuitofCrystalOscillators)ECJTC2C3C1Rb1Rb2CbReLc二,晶体振荡器电路(CircuitofCrystalOscillators)仿真晶体C1C2JTC3LqCqrqCoC1C2C3gmubegiegmubeC1C3CqLqrqCoC22.振荡条件的近似分析C1C2JTC3RqXq+u'be—+u'be—仿真LqrqCqCoCLLqCqrqCoC1C2C3gmubeg3ie3电路的谐振频率的估算:C1CcCeRb1Rb2ReL1LEcJTC2C1C2L1JT二,晶体振荡器电路(CircuitofCrystalOscillators)休息1休息2C1C2C3JTLRb1Rb2RcReCbCcC1C2C3JTCoLEc二,晶体振荡器电路(CircuitofCrystalOscillators)休息1休息2二,晶体振荡器电路(CircuitofCrystalOscillators)••ωq•ω•返回继续•休息1休息2ωqω

p电容性电容性电感性fXqO3.8RC振荡器休息1休息2C3C2C1CeR1R2Rb2Rb1ReRcEcRCRC§4.8RC振荡器U1+Uc-UoU1+UR-UoIIUoIUCU1φφU1UoIUR

仿真休息1休息2R3R4R1R2C1C2u2+u1-I返回继续二文氏电桥振荡器仿真1休息1休息2仿真2ωωoFOωωoOφ§7.3电感耦合型反馈振荡器互感耦合振荡器是依靠线圈之间的互感耦合实现正反馈的，耦合线圈同名端的正确位置的放置，选择合适的耦合量M，使之满足振幅起振条件很重要。互感耦合振荡器有三种形式：调基电路调集电路调发电路是根据振荡回路所在的位置来区分的。1、调基电路调基电路振荡频率在较宽的范围改变时，振幅比较平衡。

由于基极和发射极之间的输入阻抗比较低，为了避免过多地影响回路的Q值，故在调基电路中，晶体管与振荡回路作部分耦合。交流接地2、调集电路调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定，而且幅度较大，谐波成分较小。3、调发电路

由于基极和发射极之间的输入阻抗比较低，为了避免过多地影响回路的Q值，故在调发电路中，晶体管与振荡回路也作部分耦合。互感反馈型电路例题分析判断下图所示两极互感耦合振荡电路能否起振。解：在的发射极与之间断开。这是一个共基—共集反馈电路。振幅条件是可以满足的，所以只要相位条件满足，就可以起振。利用瞬时极性判断法，根据同名端位置，可以得到：可见电路是负反馈，不能产生振荡。如果把变压器次级同名端位置换一下，则可改为正反馈。而变压器初级回路是并联LC回路，作为的负载，考虑其阻抗特性满足相位稳定条件，因此电路有可能产生振荡。采用瞬时极性法判断互感耦合LC振荡器相位时的注意事项：（1）先看清是共基、共射还是共集电路；（2）把正确的信号输入端标上“+”，把地标上“―”；（3）通过瞬时电流的流向帮助中间点的极性判断；（4）有抽头电路时，先找到接地那一端，抽头处的极性与不接地的那一端极性相同。（5）循环一圈后，仍为“+”则符合起振相位条件，否则就不可能起振。§7.4三端式反馈振荡器三端式振荡器的优点其工作频率约在几MHz到几百MHz的范围，频率稳定度也比互感耦合振荡电路高一些，约为10–3~10–4量级，采取一些稳频措施后，还可以再提高一点。本节的主要内容：§7.4.1电感反馈式三端振荡器（HartleyOscillator）§7.4.2电容反馈式三端振荡器（ColpittsOscillator）§7.4.3三端振荡器相位平衡条件判断准则（重要）§7.4.1电感反馈式三端振荡器（HartleyOscillator）电感反馈三端式振荡器电路为了分析方便，画出交流等效电路电感反馈三端振荡器交流等效电路Ik电感反馈三端振荡器反馈系数F的计算Ik电感反馈三端振荡器振荡频率计算Ik电感反馈三端振荡器优缺点优点：

1、L1、L2之间有互感，反馈较强，容易起振；缺点：1、振荡波形不好，因为反馈电压是在电感上获得，而电感对高次谐波呈高阻抗，因此对高次谐波的反馈较强，使波形失真大；2、电感反馈三端电路的振荡频率不能做得太高，这是因为频率太高，L太小且分布参数的影响太大。2、振荡频率调节方便，只要调整电容C的大小即可。3、而且C的改变基本上不影响电路的反馈系数。§7.4.2电容反馈式三端振荡器（ColpittsOscillator）

电容反馈三端式振荡器电路电容反馈三端振荡器交流等效电路Ik电容反馈三端振荡器反馈系数F的计算Ik电容反馈三端振荡器振荡频率计算电容反馈三端振荡器优缺点优点：1）电容反馈三端电路的优点是振荡波形好。2）电路的频率稳定度较高，适当加大回路的电容量，就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。3）电容三端电路的工作频率可以做得较高，可直接利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。它的工作频率可做到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。缺点：调C1或C2来改变振荡频率时，反馈系数也将改变。但只要在L两端并上