反馈型LC振荡器.ppt
高频电子线路,第13讲 反馈型LC振荡器,第6章 正弦波振荡器,6.6.1 互感耦合振荡器,6.6.2 电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器),6.6.3 电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器),6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件 的判断准则,6.6 反馈型LC振荡器,LC振荡器按其反馈网络的不同，可分为互感耦合振荡器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型,如果由LC谐振回路通过互感耦合将输出信号送回输入回路，所形成的是互感耦合振荡器。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、调集电路和调发电路。,6.6.1 互感耦合振荡器,由互感耦合同名端定义可判知，反馈网络形成正反馈，满足相位平衡条件。如果再满足起振条件，就符合基本原理。,6.6.1 互感耦合振荡器,互感耦合振荡器在调整反馈（改变M）时，基本上不影响振荡频率。但由于分布电容的存在，在频率较高时，难以做出稳定性高的变压器。因此，他们的工作频率不宜过高，一般应用于中、短波波段。,三端式LC振荡器,三端式LC振荡电路是经常被采用的，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103104量级，采取一些稳频措施后，还可以再提高一点。,三端式LC振荡器有多种形式，主要有：,电感三端式，又称哈特莱振荡器(Hartley)；电容三端式，又称考毕兹振荡器(Coplitts)；*串联型改进电容三端式，又称克拉泼振荡器(Clapp)；*并联型改进电容三端式，又称西勒振荡器(Selier)。LC三端式振荡器组成法则（相位平衡条件的判断准则）,L=L1+L2+2M,6.6.2 电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器),是从L2取得的,故称为电感反馈三点式振荡器。通常L1、L2同绕在一个骨架上，它们之间存在着互感，且耦合系数M1。,正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信号送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。,图 6.6.2 电感反馈式三端振荡器,(+),(-),(+),(+),6.6.2 电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器),哈特莱电路的优点：,1、L1、L2之间有互感，反馈较强，容易起振；,电路的缺点：,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。,图 6.6.3 电容反馈式三端振荡器,(+),(-),(+),(+),如果正反馈网络由LC谐振回路中的电容分压电路将输出信号送回输入回路，所形成的是电容反馈式三端振荡器。,6.6.3 电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器),考毕兹电路的优点：,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。,电路的缺点：,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两端并上一个可变电容器，并令C1与C2为固定电容，则在调整频率时，基本上不影响反馈系数。,电容三点式与电感三点式振荡器比较电容三点式:1.输出波形好，接近于正弦波；2.因晶体管的输入输出电容与回路电容并 联，可适当增加回路电容提高稳定性；3.工作频率可以做得较高（利用极间电容）缺点：调整频率困难，起振困难。电感三点式：优点是起振容易，调整方便；缺点是输出波形不好，在频率较高时，不易起振。,优点,改进型电容三点式振荡器 1、串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路),C3远小于C1或C2，三电容串联后的等效电容,振荡角频率,克拉泼电路的振荡频率几乎与C1、C2无关。,(1)由于Cce、Cbe的接入系数减小，晶体管与谐振回路 是松耦合。,(2)调整C1、C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率的影响很小。,由于放大倍数与频率的立方成反比，故随着放大频率的升高振荡的幅度明显下降，上限频率受到限制。故:,(3)调整C3的值可以改变系统的谐振频率,对反馈系数无影响。,(1)克拉泼电路的波段覆盖的范围窄（适于点频工作）。,(2)工作波段内输出波形随着频率的变化大。,克拉泼电路的特点:,2、并联型改进电容三端式振荡器(西勒(Seiler)电路),回路等效电容,振荡频率,特点：用的最广,(1)波段覆盖率宽。,(2)工作波段内,输出波形随频率变化。,工作频率上升时放大倍数线性上升，电流放大倍数下降,6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则,当回路元件的电阻很小，可以忽略其影响，同时也忽略三极管的输入阻抗与输出阻抗的影响，则电路要振荡必须满足条件：xbe+xce+xcb=0,电路特点简言之就是“ce，be同抗件，cb反抗件”。以此准则可迅速判断振荡电路组成是否合理，能否起振。也可用于分析复杂电路与寄生振荡现象。,为简便起见，我们假定谐振回路三个元件都是纯电抗，即,振荡器的振荡频率等于回路的固有谐振频率，即,结论:,Xeb与Xce同性质，它们与Xcb相异；射同余异,成立,6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则,举例:,振荡器的振荡频率应低于L1和C1支路的串联谐振频率，此时，该支路呈容性，整个回路满足电容三端的相位条件。,振荡器的振荡频率,6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则,判断下图是哪一类振荡器(),A考毕兹振荡器 B哈特莱振荡器 C西勒振荡器 D克拉泼振荡器,
