高频电子线路正弦波振荡器概述.ppt

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1、4.1 概 述,4.1 概述,一、振荡器的功能,在无输入信号情况下，将电源的直流能量转换成具有一定频率、一定波形和一定振幅的交流信号能量输出。,二、振荡器与放大器的区别,振荡器：不需外加激励信号,相同点：,不同点：,放大器：需外加的激励信号,振荡器,正弦波,非正弦波：,反馈型振荡器,负阻型振荡器,LC振荡器,晶体振荡器,RC振荡器,4.1 概述,三、振荡器的分类,产生三角波、锯齿波、矩形波等,负阻器件+振荡回路,（正反馈原理）,四、正弦波振荡器的用途,高频加热设备,医疗仪器,发射机(载波频率fC),接收机(本地振荡频率fL),数字系统：时钟信号,通信系统：,测量仪器：信号源,高频能源：,五、主

2、要技术指标,振荡频率、振荡波形、振荡幅度、频率稳定度,4.1 概述,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,主要要求：,掌握反馈振荡器的组成和基本工作原理,理解反馈振荡器的起振条件和平衡条件，了解其稳定条件。,掌握反馈振荡器能否振荡的判断方法。,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,定义：从放大器的输出信号中取出一部分反馈到输入端作为输入信号，无需外部提供激励信号，能产生等幅正弦波输出称为反馈型振荡器。,一、反馈型正弦波振荡器的组成,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,正反馈 网络,组成：,放大器是对反馈信号进行放大；,正反馈网络是将输出回路中的能量取出一部分加 到放大器的输入端；,选频网络

3、是获得单一确定的振荡频率；,稳幅环节使振荡的输出稳定。,内稳幅,外稳幅,利用放大器件的非线性,（选频网络）,二、振荡的建立与起振条件,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,调谐放大器,反馈网络,放大器的电压增益：,反馈系数：,这时调谐放大器就变为自激振荡器。,环路增益,二、振荡的建立与起振条件,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,起振条件：,n=0,1,2,振幅起振条件,相位起振条件,增幅振荡,正反馈,三、振荡的平衡条件,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,刚起振时，起始偏压为正偏置,UB,+UE _,+UBE _,电路的偏置电压为：,三、振荡的平衡条件,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原

4、理,三、振荡的平衡条件,n=0,1,2,振幅平衡条件,相位平衡条件,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,平衡条件：,等幅振荡,丙类,乙类,甲乙类,甲类,放大器进入平衡的原因：,（1）放大器固有的非线性特性,（2）自给偏压效应,从起振到平衡，放大器工作状态的变化:,ui,ic1,uc1,uf,平衡条件的另一种表示形式：,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,振幅平衡条件:,相位平衡条件:,四、振荡器平衡状态的稳定条件,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,1)稳定平衡与不稳定平衡,2)振荡器的稳定平衡,因某一外因的变化，振荡的原平衡条件遭到破坏，振荡器能在新的条件下建立新的平衡，当外因去掉后，

5、电路能自动返回原平衡状态。满足这样条件的平衡称为稳定平衡。,3）振幅平衡的稳定条件,当反馈网络为线性网络时，则,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,外因变化,（增幅振荡）,外因消失,（减幅振荡）,稳定,B点不稳定：,外因变化,外因消失,（减幅振荡）,Q点稳定：,软激励,硬激励,振幅的稳定条件：,（应避免）,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,4）相位平衡的稳定条件,频率随相位变化的关系：,频率与相位的关系：,（频率的稳定条件）,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,相位平衡的稳定条件：,即要求选频网络的相频特性曲线在工作频率附近应具有负斜率。,实际中的并联LC谐振回路正好具有这种相频特性。

6、,总 结,1)正弦振荡器工作条件包括,起振条件：,平衡条件：,稳定条件：,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,保证振荡器从无到有建立起振荡,保证振荡器进入平衡状态，产生持续的等幅振荡,保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏,振幅稳定条件,相位稳定条件,总 结,2)振荡器的静态工作点应设计在软激励状态,4.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理,4)判断能否产生正弦振荡的方法 a)是否可能振荡首先看电路供电是否正确；二是看是否满足相位平衡条件（正反馈）b)是否起振看是否满足振幅起振条件 c)是否产生正弦波看是否有正弦选频网络,3)从振荡到平衡是由晶体管非线性与自给反偏压共同作用的结果，称为内稳幅；需要外加稳幅电路的称为外稳幅,