反馈型LC振荡线路.ppt

封面,返回,7.6 反馈型LC振荡器线路,西藏阿里普兰圣湖玛旁雍错,引言,本页完,引言,LC振荡电路主要用来产生高频正弦信号，一般在1MHz以上。LC与RC振荡电路产生正弦振荡的原理基本相同，它们在电路组成方面的主要区别是，RC振荡电路的选频网络由电阻和电容组成，而LC振荡电路的选频网络则由电感L和电容C组成。,返回,学习要点,本 节 学 习 要 点 和 要 求,LC正弦波振荡电路,掌握并联LC回路选频作用,掌握变压器反馈式LC振荡电路的工作原理,掌握三点式LC振荡电路的工作原理,返回,主页,LC正弦波振荡电路主页,使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠标移到相应的目录上单击鼠标左键即可，按空格键或鼠标左键进入下一页。,结束,LC选频放大电路,变压器反馈式LC正弦波振荡电路,三点式LC正弦波振荡电路,西藏山南雍布拉康,返回,一、LC选频放大电路,一、LC选频放大电路,LC正弦波振荡电路,把一个电感L和电容C以并联的形式接入电路，LC并联电路能够起到选频的作用。其基本原理是：LC并联电路对不同频率的电流具有不同的阻抗特性，从而在回路的输出端输出大小不同的电压。特别是电流中与LC回路的固有谐振频率0相同的频率，LC回路对其的作用更有其特殊性。讨论LC并联回路的选频特性就是从研究LC回路的阻抗Z开始。,LC并联谐振回路,注：为书写方便，凡是相量皆用红色文字表示。,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,继续,本页完,LC正弦波振荡电路,1.并联谐振回路(1)并联LC回路的阻抗Z,1、并联谐振回路,(1)并联LC回路的阻抗Z,LC并联谐振回路,注：为书写方便，凡是相量皆用红色文字表示。,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,继续,本页完,Z,本知识点学习思路：首先推导出整个LC并联回路的阻抗Z的表达式，然后分析Z的特性是如何随信号频率的变化而变化的，讨论外来频率与LC并联回路固有频率0相同时产生电谐振状态下的特性，总结出选频原理。,Z,L/C,R+j(L,),C,1,一、LC选频放大电路,所谓并联谐振，即外来信号的频率与LC并联回路的固有频率0（与LC的值有关）相同时产生的现象。（类似于讨论力学中的共振）,(2)并联谐振 并联回路的谐振频率0,1、并联谐振回路,(1)并联LC回路的阻抗Z,继续,本页完,(2)并联谐振,并联回路的谐振频率0,上式说明，LC并联回路的谐振频率0由电路本身的性质决定，与外部因素无关。,LC正弦波振荡电路,0=,1,f0=,2,1,一、LC选频放大电路,LC并联谐振回路,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,Z,LC,LC,当外来信号的某频率0刚好使阻抗表达式中的 0L=1/(0C)即0L-(1/0C)=0时,电路产生谐振，我们把这个频率称为并联谐振频率0。由上式可得出：0=1/LC,谐振阻抗Z0及其特性,1、并联谐振回路,继续,(2)并联谐振,谐振阻抗Z0及其特性,本页完,由阻抗表达式可知：,显然谐振时的阻抗Z0是最大的，并呈纯电阻特性。,LC正弦波振荡电路,谐振时 L-(1/C)=0,Z0,L,RC,一、LC选频放大电路,LC并联谐振回路,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,Z,因为Z0式中不含虚部，只有实部，所以呈纯电阻特性。,并联回路的谐振频率0,由于谐振时Zo呈纯电阻特性，所以输出电压Vo 与总电流IS同相。,(1)并联LC回路的阻抗Z,Z0的另外两个表达式,1、并联谐振回路,继续,(2)并联谐振,谐振阻抗Z0及其特性,本页完,Z0的另外两个表达式(推导),Q回路品质因数，一般 在几十至几百之间。,LC正弦波振荡电路,Z0=Q0L,Z0=Q/(0C),一、LC选频放大电路,LC并联谐振回路,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,Z,Q的物理意义：评价回路损耗大小的指标，Q越大，回路损耗越小。,(1)并联LC回路的阻抗Z,并联回路的谐振频率0,(3)谐振时|IS|、|IL|、|IC|的关系,1、并联谐振回路,继续,(2)并联谐振,本页完,LC正弦波振荡电路,|IL|IC|=Q|IS|,因为 Q1,所以|IL|IC|IS|,(3)谐振时输入电流|IS|与并联各支路的电流|IL|和|IC|的关系。(推导),一、LC选频放大电路,LC并联谐振回路,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,Z,主要是研究几个电流之间的数值关系。,(1)并联LC回路的阻抗Z,LC正弦波振荡电路,(4)回路的频率响应 幅频响应 相频响应,1、并联谐振回路,继续,(4)并联谐振回路的频率响应,幅频响应(推导),相频响应,本页完,|Z|=,Z0,1+(Q,)2,2,0,或,=,|Z|,Z0,1,2,0,=-arc tg Q,一、LC选频放大电路,所谓LC并联回路的频率响应，是研究并联回路的总阻抗Z随信号频率的变化而变化的规律即Z=f(j)。,式中的|Z|为角频率在0+范围(可正可负)内变化时的等效阻抗，2/0为相对失谐量。是表示所讨论的频率偏离0的程度。相对失谐量大即大，说明所讨论的频率偏离0大。=0是讨论=0时的频率。,式中的相角是LC并联回路的输出电压Vo与输入电流IS之间的相位关系，从0、=0和0可判别出LC并联回路的总阻抗Z是属于感性的、纯电阻性的还是容性的。,幅频响应和相频响应的曲线,1、并联谐振回路,继续,(4)并联谐振回路的频率响应,幅频响应,相频响应,幅频响应,Q大,Q小,相频响应,Q大,Q小,本页完,LC正弦波振荡电路,一、LC选频放大电路,(5)通过讨论两曲线总结选频原理 讨论幅频特性曲线 讨论相频特性,一、LC选频放大电路,LC正弦波振荡电路,1、并联谐振回路,继续,(5)选频原理,由幅频响应特性曲线可知：LC并联谐振回路对信号中为0的频率呈现最大阻抗值Z0=L/RC，角频率偏离0越大，|Z|愈小。,由相频响应特性曲线可知：0时，0，LC并联回路的阻抗Z呈感抗性质；=0时(即=0)，=0，LC并联回路的阻抗呈纯电阻性质。,幅频响应,相频响应,Q大,Q小,本页完,Q大,Q小,这有利于利用放大电路把信号中的角频率为0的成份选出而把其他的成份抑制掉，这就是选频原理。在选频放大电路的内容里将会体会到其选频的作用。,例如幅频特性曲线越尖锐，对0附近的频率的阻抗就减少得越利害，利用放大电路就可以使0附近的频率成份急剧衰减，选出的频率成份越接近0。,讨论Q值对选频的影响,1、并联谐振回路,继续,(5)选频原理,本页完,谐振曲线的形状还与Q值有关，Q 值越大曲线就越尖锐即变化越快。LC 并联回路的选频特性就越好。,LC正弦波振荡电路,一、LC选频放大电路,幅频响应,相频响应,Q大,Q小,Q大,Q小,一、LC选频放大电路,LC正弦波振荡电路,2.选频放大电路 选频原理,1、并联谐振回路,继续,2、选频放大电路,选频放大电路,本页完,本电路的|AV|,V0,Vo,LC并联谐振回路，其阻抗为Z，三极管的集电极电流Ic在此产生电压Vo。,经变压器Tr2变压得输出电压Vo。,选频放大原理分析：,这是一个共射放大电路，集电极负载是一个LC并联谐振回路，其阻抗为|Z|=f()。,|AV|=,hfe|Z|,hie,因为|AV|Z|，所以|AV|的幅频特性曲线与|Z|的幅频特性曲性形状基本相同。,由曲线可得，本电路对=0的频率，增益|AV|是最大的，对0以外的频率|AV|急剧衰减，这就是选频原理。,V0,5,电路各元件的作用,一、LC选频放大电路,LC正弦波振荡电路,1、并联谐振回路,继续,2、选频放大电路,选频放大电路,本页完,V0,V0,电路各元件作用：,Z,Rb1、Rb2和Re组成分压式射极偏置电路（参考第二章2.3节）利用直流负反馈稳定电路的静态工作点Q。,Ce和Cb均是高频旁路电容。Ce可使Re对交流不起负反馈作用，增大电路的电压放大倍数；Cb使Tr1次级线圈一端（即信号源的一端接地）交流接地。,Tr1次级起到信号源的作用。,Vo,交流等效电路,5,交流接地,Tr2的初级线圈L与C组成LC并联谐振回路，作为共射放大电路的负载起到选频作用。中间抽头有利于实现与次级的阻抗匹配。,vs,LC选频放大电路结束页,一、LC选频放大电路,LC正弦波振荡电路,1、并联谐振回路,继续,2、选频放大电路,选频放大电路,本页完,V0,V0,电路各元件作用：,Z,Rb1、Rb2和Re组成分压式射极偏置电路（参考第二章2.3节）利用直流负反馈稳定电路的静态工作点Q。,Ce和Cb均是高频旁路电容。Ce可使Re对交流不起负反馈作用，增大电路的电压放大倍数；Cb使Tr1次级线圈一端（即信号源的一端接地）交流接地。,Tr1次级起到信号源的作用。,Vo,交流等效电路,5,交流接地,Tr2的初级线圈L与C组成LC并联谐振回路，作为共射放大电路的负载起到选频作用。中间抽头有利于实现与次级的阻抗匹配。,vs,返回,继续,二、变压器反馈式LC振荡电路1、电路形式2、四个基本电路概述,继续,1、电路组成,变压器反馈式LC振荡电路,本页完,2、四个基本电路概述,反馈回路：线圈Lf。,二、变压器反馈式LC振荡电路,基本放大电路：由LC 回路、三极管 T 及 Rb1、Rb2、Re和Ce等组成。,选频回路：由LC并联回路组成。,稳幅环节：利用晶体三极管的非线性特性完成。,LC正弦波振荡电路,3、正反馈相位条件判别,继续,1、电路组成,本页完,2、四个基本电路概述,3、相位平衡条件的判别(是否正反馈的判别),+,-,+,分析思路：正反馈条件的判别仍可沿用负反馈放大电路的瞬间极性法进行分析。假定在输入端输入一个“+”正极性信号，经一系列放大及反馈后回输至输入端，观察其极性是否与原来的输入信号同相。,正反馈,+,LC正弦波振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡电路,变压器反馈式LC振荡电路,单击此进入另一种形式的变压器反馈式LC振荡电路相位平衡条件判别过程,4、振荡频率0,继续,1、电路组成,本页完,2、四个基本电路概述,4、振荡频率0,0=,LC,1,上述关系成立的条件是：电路所带的负载比较轻，LC回路的Q值又比较大。这两个条件通常是可以达到的。,3、相位平衡条件的判别,LC正弦波振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡电路,振荡频率由LC并联谐振回路的谐振频率决定。,变压器反馈式LC振荡电路,3、相位平衡条件的判别,5、起振条件,继续,1、电路组成,本页完,2、四个基本电路概述,4、振荡频率0,5、起振条件,M 为变压器的互感,R 为折合到LC回路中 与电感串联的等效 损耗电阻,hfe,M,hie RC,hfe 三极管电流放大倍数,LC正弦波振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡电路,当振荡电路一接通电源后，电路要符合|AF|1，电路才能起振，利用这个条件再结合电路的一些参数可推出起振条件，由于推导过程较为繁复，此处不作推导，同学们若有兴趣可自行参考童诗白编模拟电子技术基础。,变压器反馈式LC振荡电路,6、振荡的建立和稳定(1)振荡的建立,继续,起振过程图解,本页完,5、振荡的建立和稳定,(1)振荡的建立,接通电源，阶跃信号存在着丰富的 谐波（即丰富的正弦信号），其中0的成份被LC并联回路选出，由Lf正反馈回基极，经放大器放大，再正反馈，不断循环，使输出的正弦波电压不断增大，即振荡不断加强。,在此过程中有|AF|1.,0,通过不断循环的正反馈，0成份的信号不断被增强，振荡建立(即起振)起来。,LC正弦波振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡电路,(2)振荡的稳定,继续,稳定振荡过程图解(请单击此),本页完,5、振荡的建立和稳定,(1)振荡的建立,振荡稳定后有|AF|=1。,0,(2)振荡的稳定,LC正弦波振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡电路,二、变压器反馈式LC振荡电路,LC正弦波振荡电路,变压器反馈LC振荡器结束页,继续,稳定振荡过程图解(请单击此),本页完,0,5、振荡的建立和稳定,(1)振荡的建立,振荡稳定后有|AF|=1。,(2)振荡的稳定,返回,继续,三、三点式LC振荡电路1、构成三端式振荡电路的原则,LC正弦波振荡电路,继续,三、三点式LC振荡电路,1、构成三端式振荡电路的原则,谐振时，LC回路呈纯电阻性质，此时右图电路的输入和输出之间的相位关系是,Vo-Vi(相位差为A=),以下讨论X1、X2、X3是什么性质的元器件和怎样搭配才能使反馈是正反馈。,显然必须使Vf-Vo（相位差为f=），才能实现Vf Vi（正反馈，即符合相位平衡条件）。,此时Vf与Vi间的相位差为=A+f=2,所谓三点式LC振荡器就是LC回路由三个容性和感性元件X1、X2、X3组成(如上图中点划线框围成部分)，三极管的三个极分别与LC回路的三个端点相连接。X1、X2、X3组成的回路既是选频回路同时亦是正反馈回路。,本页完,注意：下面讨论的规律只适用于交流状态下。,输入Vi,反相输出Vo,Vf必须是正反馈，那么Vf与Vo间的相位关系应如何？,Vf必须与Vo反相，才是正反馈,原则一的推导,1、构成三端式振荡电路的原则,继续,本页完,F=,Vf,Vo,=-,jX2 I,jX1 I,由此推论反馈系数F应是,=-,X2,X1,由上式得：要使等式保持是“”值，必须X2与X1同号。其物理意义为这两个必须是同一性质的元件。,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,谐振时，LC回路呈纯电阻性质，此时右图电路的输入和输出之间的相位关系是,Vo-Vi(相位差为A=),以下讨论X1、X2、X3是什么性质的元器件和怎样搭配才能使反馈是正反馈。,显然必须使Vf-Vo（相位差为f=），才能实现Vf Vi（正反馈，即符合相位平衡条件）。,此时Vf与Vi间的相位差为=A+f=2,原则一 原则二及推导,1、构成三端式振荡电路的原则,继续,本页完,X1+X2+X3=0,原则一：LC回路与发射极连接的两个元件X1、X2 必须是相同性质的元件。,得：X3=(X1+X2),原则二：LC回路不与发射极连接的元件X3(本元件与基极相接)必须与X1、X2是相反性质的元件。,谐振时，整个LC谐振回路呈纯电阻性，电路的总电抗应为0。,上式说明：要使电路谐振，X3应与X1、X2是相反性质的元件。“”号表示性质相反。,由电路图可看出，与三极管发射极相连的两个元件是同一性质的元件，与基极相连的两只元件是性质相反的元件，这是判别三点式LC振荡电路是否正反馈的条件，简称为“射同基反”。(注意：这里所说的连接是交流连接。),LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,亦即是说，这两个元件应该同是线圈或同是电容器，而不能由一只线圈和一只电容器组成。,三、三点式LC振荡电路,2、电感三点式LC振荡电路(1)相位平衡条件分析方法一：瞬时极性法,2、电感三点式LC振荡器,继续,本页完,(1)相位平衡条件分析(即分析是否正反馈)。,方法一：利用瞬时极性法,因为这是一个共射极放大电路，信号由三极管基极输入，所以假设在基极处断开电路，并输入一个“+”电压。,+,+,+,正反馈,反馈路线,这是交流0点,这点电位比地高，为“+”。,0,LC正弦波振荡电路,2、电感三点式LC振荡器,三、三点式LC振荡电路,方法二：“射同基反”判别法,LC正弦波振荡电路,继续,本页完,反馈路线,方法二：“射同基反”法,Vo,Vf,画出交流等效电路,基极接的一个是线圈，另一个是电容器，“基反”。,发射极接的两个均是线圈，“射同”。,(1)相位平衡条件分析(即分析是否正反馈)。,方法一：利用瞬时极性法,本电路符合振荡的相位平衡条件。,(2)振荡频率(3)起振条件,继续,本页完,反馈路线,(2)谐振频率,(1)相位平衡条件分析(即分析是否正反馈).,f0,1,其中 L=L1+L2,(3)起振条件,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,Vo,Vf,2(L1+L2+2M)C,2、电感三点式LC振荡器,三、三点式LC振荡电路,3、电容三点式LC振荡电路(1)典型电容三点式振荡电路 相位平衡条件分析方法一：瞬时极性法,3、电容三点式LC振荡器,继续,本页完,(1)典型电容三点式振荡器,反馈路线,方法一：利用瞬时极性法,+,+,+,正反馈,相位平衡条件分析,这是交流0点,这点电位比地高，为“+”。,0,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,Vo,(1)典型电容三点式振荡器,相位平衡条件分析,方法二：“射同基反”判别法,继续,本页完,反馈路线,+,+,+,正反馈,方法二：“射同基反”法,Vf,画出交流等效电路,发射极接的两个均是电容，“射同”。,方法一：利用瞬时极性法,首先画出本电路的交流等效电路，图中的Cb1和Cb2是耦合电容，Cb1回输反馈信号至基极并起隔直流作用、Cb2是集电极耦合电容亦起隔直流作用，Ce是高频旁路电容，这三个电容器均可看成对交流短路。但LC回路中的电容器C1、C2不能看成对交流短路。,电容三点式LC振荡器符合振荡相位平衡条件。,基极接的一个是线圈，另一个是电容器，“基反”,LC正弦波振荡电路,3、电容三点式LC振荡器,振荡频率起振条件,继续,本页完,反馈路线,+,+,+,谐振频率,起振条件,(1)典型电容三点式振荡器,相位平衡条件分析,Vo,Vf,C=C1C2/(C1+C2),其中C是回路总电容，谐振时C1和C2是串联的，所以,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,3、电容三点式LC振荡器,过度,继续,(1)典型电容三点式振荡器,Vo,Vf,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,3、电容三点式LC振荡器,(2)改进型电容三点式振荡电路 典型电路的缺陷 讨论电容C的增大对电路的影响,继续,(1)典型电容三点式振荡器,(2)改进型电容三点式振荡器,典型电容三点式LC振荡器交流简化电路,本页完,典型电路的缺陷,当电路工作在高频时，三极管的极间电容不能忽略，设ce极间电容为Co，be 极间电容为Ci，其作用等效为与C1和C2 并联。这两个等效电容受温度T影响较大。,显然，当温度变化时，Co和Ci变化，最终导致谐振频率变化。,为了使振荡频率稳定，必须有C1Co和C2Ci，但电容的增大会减少Q值。,Q值的减少会令电路起振较为困难及振荡波形变差(因为通频带加宽)。,LC回路的总电容C为：,C1=C1+Co；C2=C2+Ci,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,3、电容三点式LC振荡器,讨论电容C的增大对电路的影响,继续,(1)典型电容三点式振荡器,(2)改进型电容三点式振荡器,典型电容三点式LC振荡器交流简化电路,本页完,典型电路的缺陷,显然用增大C1、C2的方法稳定振荡频率不甚理想。,同时，增大电容后，要使振荡频率仍保持我们所需的要求，必定要减少电感L，即线圈的匝数减少，亦会做成Q值下降。,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,显然，当温度变化时，Co和Ci变化，最终导致谐振频率变化。,为了使振荡频率稳定，必须有C1Co和C2Ci，但电容的增大会减少Q值。,Q值的减少会令电路起振较为困难及振荡波形变差(因为通频带加宽)。,3、电容三点式LC振荡器,改进型电容三点式振荡电路,继续,(2)改进型电容三点式振荡器,改进型电容三点式LC振荡器,本页完,典型电路的缺陷,电路中在线圈 L 处串一只电容器C3，并符合C1C3、C2C3。,改进型电容三点式振荡器,这时电路的谐振频率f0为,改进型电容三点式LC振荡电路的谐振频率f0与C1、C2、Co和Ci均无关，大大减小了温度对振荡频率的影响。但C1、C2仍作为分压电容，保证一定数值的反馈电压。,回路的总电容C为：,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,若C3可调，则 振荡频率f0亦可调节。,3、电容三点式LC振荡器,三点式LC振荡电路结束页,继续,(2)改进型电容三点式振荡器,改进型电容三点式LC振荡器,本页完,典型电路的缺陷,改进型电容三点式振荡器,LC正弦波振荡电路,三、三点式LC振荡电路,这时电路的谐振频率f0为,回路的总电容C为：,3、电容三点式LC振荡器,电路中在线圈 L 处串一只电容器C3，并符合C1C3、C2C3。,改进型电容三点式LC振荡电路的谐振频率f0与C1、C2、Co和Ci均无关，大大减小了温度对振荡频率的影响。但C1、C2仍作为分压电容，保证一定数值的反馈电压。,若C3可调，则 振荡频率f0亦可调节。,返回,结束,再见,再见,LC正弦波振荡电路,Z的推导过程,一、LC选频放大电路,1、并联谐振回路,LC并联谐振回路,注：为书写方便，凡是相量皆用红色文字表示。,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,继续,本页完,Z,Z,L/C,R+j(L,),C,1,Z1,Z2,Z3,推导过程如下：,Z=Z1/(Z2+Z3),(1)并联LC回路的阻抗Z,把 Z1=1/(jC),Z2=jL,Z3=R,由图得,代入Z式并整理得,因为LR,R只是电感线圈的导线电阻。,所以,推导完成,在推导过程中只要单击此按钮即可返回入口处,LC正弦波振荡电路,Z的推导过程结束,一、LC选频放大电路,1、并联谐振回路,LC并联谐振回路,注：为书写方便，凡是相量皆用红色文字表示。,L,R,C,IS,IC,IL,Vo,继续,本页完,Z,Z,L/C,R+j(L,),C,1,Z1,Z2,Z3,推导过程如下：,Z=Z1/(Z2+Z3),(1)并联LC回路的阻抗Z,把 Z1=1/(jC),Z2=jL,Z3=R,由图得,代入Z式并整理得,因为LR,所以,推导完成,返回,LC正弦波振荡电路,Z0的另外两种表达式的推导,1、并联谐振回路,(1)并联LC回路的阻抗Z,继续,(2)并联谐振,并联回路的谐振频率0,条件：谐振时有 0L=1/0C,本页完,而谐振频率为 20=1/LC,因为 Z0=,=,L,RC,L2,R,1,LC,所以 Z0=20,L2,R,=0 L,0 L,R,令 Q=,0 L,R,在推导过程中只要单击此按钮即可返回入口处,谐振阻抗Z0及其特性,Z0的另外两个表达式,Q回路品质因数，一般 在几十至几百之间。,L,分子分母同乘以一个L。,L,一、LC选频放大电路,Z0=Q0L,Z0=Q/(0C),得 Z0=Q0L,得 Z0=Q/0C,LC正弦波振荡电路,Z0的另外两种表达式的推导结束页,1、并联谐振回路,(1)并联LC回路的阻抗Z,继续,(2)并联谐振,并联回路的谐振频率0,条件：谐振时有 0L=1/0C,本页完,而谐振频率为 20=1/LC,因为 Z0=,=,L,RC,L2,R,1,LC,所以 Z0=20,L2,R,=0 L,0 L,R,令 Q=,0 L,R,谐振阻抗Z0及其特性,Z0的另外两个表达式,Q回路品质因数，一般 在几十至几百之间。,L,L,一、LC选频放大电路,Z0=Q0L,Z0=Q/(0C),得 Z0=Q0L,得 Z0=Q/0C,返回,谐振时|IS|、|IL|、|IC|关系的推导,1、并联谐振回路,(1)并联LC回路的阻抗Z,继续,(2)并联谐振,本页完,其中有RXL,对于电容支路有,结合 02=1/LC,|IC|=,|Vo|,XC,=,1/0C,|Vo|,=0C|Vo|,XC,XL,对于电感支路有,|IL|,|Vo|,XL,=,|Vo|,0L,联立以上三式并解得：,(3)谐振时|IS|、|IL|、|IC|的关系,因为 Q1,所以|IL|IC|IS|,(3)谐振时输入电流|IS|与并联各支路的电流|IL|和|IC|的关系。,在推导过程中只要单击此按钮即可返回入口处,LC正弦波振荡电路,一、LC选频放大电路,|IL|IC|=Q|IS|),|IL|IC|,谐振时|IS|、|IL|、|IC|关系的推导,1、并联谐振回路,继续,本页完,其中Z0=Q/0C,解上两式得：,对于整个回路有,|Vo|IS|Z0=|IS|,Q,0C,LC正弦波振荡电路,一、LC选频放大电路,(1)并联LC回路的阻抗Z,(2)并联谐振,因为 Q1,所以|IL|IC|IS|,(3)谐振时输入电流|IS|与并联各支路的电流|IL|和|IC|的关系。,|IL|IC|=Q|IS|),|IL|IC|=Q|IS|,推导完毕,XC,XL,LC正弦波振荡电路,谐振时|IS|、|IL|、|IC|关系的推导,1、并联谐振回路,继续,本页完,解上两式得：,对于整个回路有,推导完毕,谐振时|IS|、|IL|、|IC|关系的推导,谐振时|IS|、|IL|、|IC|关系的推导,一、LC选频放大电路,(1)并联LC回路的阻抗Z,(2)并联谐振,因为 Q1,所以|IL|IC|IS|,(3)谐振时输入电流|IS|与并联各支路的电流|IL|和|IC|的关系。,|IL|IC|=Q|IS|),返回,解上两式得：,|Vo|IS|Z0=|IS|,Q,0C,|IL|IC|=Q|IS|,XC,XL,一、LC选频放大电路,LC正弦波振荡电路,幅频响应表达式的推导,1、并联谐振回路,继续,(4)并联谐振回路的频率响应,|Z|=,Z0,1+(Q,)2,0,幅频响应,本页完,并联谐振回路的阻抗Z表达式为,其中,Z0=L/(RC),和 20=1/(LC),所以,在0附近的频率有 0,所以L/R 0 L/R=Q；,+0 2 0；-0=,变式得,其中应用了 2-02=(+0)(-0),整理得,这就是Z=f(j),复阻抗Z的模即是幅频响应,在推导过程中只要单击此按钮即可返回入口处,把L提取出来,把R提取出来,LC正弦波振荡电路,幅频响应表达式的推导,1、并联谐振回路,继续,(4)并联谐振回路的频率响应,|Z|=,Z0,1+(Q,)2,0,幅频响应,本页完,并联谐振回路的阻抗Z表达式为,所以,在0附近的频率有 0,所以L/R 0 L/R=Q；,+0 2 0；-0=,变式得,整理得,返回,其中,Z0=L/(RC),和 20=1/(LC),一、LC选频放大电路,过度,继续,稳定振荡过程图解,0,LC正弦波振荡电路,LC正弦波振荡电路,振荡的稳定图解,继续,本页完,ic,截止点,稳定振荡过程图解,这部分电压使三极管截止。令iC=0,在推导过程中只要单击此按钮即可返回入口处,在电路中，iC是非正弦波，但只有0的分量才在LC并联谐振回路上产生电压降，其它频率成份被衰减，所以在LC并联谐振回路上产生的电压是频率为0的正弦波。通过变压器耦合至输出端的V0 和反馈端的Vf 均是频率为0的正弦波。,LC正弦波振荡电路,振荡的稳定分析,继续,本页完,ic,截止点,这部分电压使三极管的VBE下降。,随着反馈信号Vf的不断增大，令vBE一部分进入了截止区。,VBE,静态工作点VBE的下降，使三极管的减少，导致|AF|减少。,另外，iC的增大亦由于三极管静态工作点VBE的下降，使其电流波形如左图所示，这时iC的平均值IC增大，在Re上产生的负反馈进一步令VBE下降，更加速了|AF|的减少，直至达到|AF|=1为止，输出幅值才稳定下来。,LC正弦波振荡电路,iC、VO波形的解说,继续,本页完,ic,截止点,VBE,这部分电压使三极管的VBE下降。,随着反馈信号Vf的不断增大，令vBE一部分进入了截止区。,静态工作点VBE的下降，使三极管的减少，导致|AF|减少。,另外，iC的增大亦由于三极管静态工作点VBE的下降，使其电流波形如左图所示，这时iC的平均值IC增大，在Re上产生的负反馈进一步令VBE下降，更加速了|AF|的减少，直至达到|AF|=1为止，输出幅值才稳定下来。,返回,