通信电路ch052课程学习.pptx

会计学1通信通信(tng xn)电路电路ch052第一页，共33页。2互感互感互感互感(hg(hg n)n)耦合振荡器（续）耦合振荡器（续）耦合振荡器（续）耦合振荡器（续）o起振条件(tiojin)o振荡(zhndng)频率严格讲：振荡频率不等于选频回路的自然谐振频率，应根据相位平衡条件求出。严格讲：振荡频率不等于选频回路的自然谐振频率，应根据相位平衡条件求出。o反馈式振荡电路采用固定偏置和自给偏置结合的混合偏置电路。为满足一定的输出幅度，固定偏置要求给出合适的工作点。o互感耦合振荡器采用变压器耦合，反馈支路取于变压器的次级。只适合较低频率运用（变压器分布参数大）。第1页/共33页第二页，共33页。3振荡器选频回路振荡器选频回路振荡器选频回路振荡器选频回路(hul)(hul)(hul)(hul)的的的的Q Q Q Q值尽可能高值尽可能高值尽可能高值尽可能高o如果直接从集电极输出端（LC回路两端）取电压反馈回输入端，小的晶体管输入电阻并联在LC谐振(xizhn)回路两端，会大大降低回路的谐振(xizhn)阻抗和Q值。n降低Q值的直接后果是降低了放大器的增益，可能使得环路增益小于1而无法(wf)起振；nQ降低的第二个后果是降低了振荡器的频率稳定度o必须提高放大器输入端对LC并联谐振回路的接入阻抗，在反馈支路上进行阻抗变换。n阻抗变换的方法一般分两种，一是采用变压器互感耦合(互感耦合振荡器)，二是采用部分接入（电容抽头、电感抽头）方式(三点式振荡器)。第2页/共33页第三页，共33页。45.3.2 5.3.2 5.3.2 5.3.2 三点式振荡器三点式振荡器三点式振荡器三点式振荡器返回返回(fnhu)(fnhu)n电容(dinrng)耦合（电容(dinrng)反馈型）振荡器。n自耦变压器耦合（电感(din n)反馈型）振荡器。三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管或场效应管三个电极直接连接的一种振荡器。LL2L1CCo三点式振荡器第3页/共33页第四页，共33页。51.1.电容电容电容电容(dinrng)(dinrng)反馈型考毕兹（反馈型考毕兹（反馈型考毕兹（反馈型考毕兹（ColpittsColpitts）振荡器）振荡器）振荡器）振荡器（1）分析电路(dinl)的相位平衡条件：n回路是谐振(xizhn)状态，应与 倒相。n反馈电压：。正反馈。返回RFCLL0 0输出输出LCLC22为感性支路为感性支路第4页/共33页第五页，共33页。6考毕兹考毕兹考毕兹考毕兹（ColpittsColpitts）振荡器（续）振荡器（续）振荡器（续）振荡器（续1 1）（2）分析电路(dinl)的起振条件：返回(fnhu)F F是反馈系数是反馈系数(xsh)(xsh)，也是，也是RiRi折合到管子折合到管子CECE端的接入系数端的接入系数(xsh)(xsh)。A A？F F？c ce e返回返回2 2c ce e第5页/共33页第六页，共33页。7根据起振条件(tiojin)AF 1，得出：晶体管晶体管 CECE端的谐振端的谐振(xizhn)(xizhn)电阻电阻 是回路两端折合到管子是回路两端折合到管子CECE端的端的(dund)(dund)接入系数。接入系数。RRoo输出电阻，输出电阻，RRpp回路谐振电阻。回路谐振电阻。考毕兹（Colpitts）振荡器（续2）c ce e第6页/共33页第七页，共33页。8o讨论考毕兹电路参数(cnsh)对起振条件的影响：当回路损耗(snho)可忽略，得出：当 一定时，的选取应两方面(fngmin)考虑：o第一项：越大，保证起振的 A 越小，即 较小即可起振。o第二项：越大，不容易起振。晶体管的输入电阻 反映到回路两端的电阻越小，减小，Q下降，放大倍数下降。考毕兹考毕兹考毕兹考毕兹（ColpittsColpitts）振荡器）振荡器）振荡器）振荡器（续（续（续（续3 3 3 3）第7页/共33页第八页，共33页。9oF太大、太小都不利起振，只有(zhyu)一段范围内较合适。n 原因：nF过小，反馈不足，回路能量的补充(bchng)不足以弥补回路的损耗，使振荡最终不能建立；nF过大，输入电路与回路耦合过紧，使Q值降低，增益减小，环路负载过重，振荡也难以发生。o通常(tngchng)F0.2-0.5.结论：第8页/共33页第九页，共33页。10（3）电路(dinl)的振荡频率：只考虑输入、输出电容时即考毕茨（Colpitts）振荡器的振荡频率稍高于回路的振荡频率。因为考虑管子输入、输出电阻的影响(yngxing)后Q下降，使频率升高。考虑管子输入、输出阻抗考虑管子输入、输出阻抗(sh ch z kn)(sh ch z kn)的影响后得：的影响后得：考毕兹考毕兹考毕兹考毕兹（ColpittsColpitts）振荡器）振荡器）振荡器）振荡器（续（续（续（续4 4 4 4）第9页/共33页第十页，共33页。11共基接法考毕兹电路共基接法考毕兹电路共基接法考毕兹电路共基接法考毕兹电路(dinl)(dinl)的起振条件举例的起振条件举例的起振条件举例的起振条件举例n n例：例：高频高频(o pn)(o pn)等效电路等效电路第10页/共33页第十一页，共33页。12 分析分析分析分析(fnx)(fnx)思路思路思路思路ll画出交流画出交流(jioli)(jioli)等效电路等效电路ll求振幅求振幅(zhnf)(zhnf)起振条件起振条件AF1AF1ll共基放大器的负载阻抗由共基放大器的负载阻抗由RpRp、RLRL、RiRi组成组成ll共基输入电导共基输入电导ll对回路的接入系数对回路的接入系数第11页/共33页第十二页，共33页。13 分析分析分析分析(fnx)(fnx)思路（续思路（续思路（续思路（续1 1）l l由相位起振条件求振荡由相位起振条件求振荡(zhndng)(zhndng)频率：频率：l l由振幅起振条件求由振幅起振条件求（输出（输出(shch)(shch)端）端）第12页/共33页第十三页，共33页。14例题例题例题例题(lt)(lt)解解解解n n解第13页/共33页第十四页，共33页。15例题例题例题例题(lt)(lt)解（续）解（续）解（续）解（续）由已知频率和电感由已知频率和电感(din(din n)n)求回求回路总电容路总电容实际电路实际电路振荡振荡(zhndng)(zhndng)频率频率第14页/共33页第十五页，共33页。16（2）电路的振荡(zhndng)频率：（无互感）（1）分析(fnx)电路的相位条件：CL2支路容性0 02.2.电感电感电感电感(din(din n)n)反馈型哈脱莱（反馈型哈脱莱（反馈型哈脱莱（反馈型哈脱莱（HartleyHartley）振荡器）振荡器）振荡器）振荡器第15页/共33页第十六页，共33页。17（1）电容反馈(fnku)型电路的优缺点：n优点：n振荡波形更接近正弦波。（由于(yuy)反馈电压取自于电容两端，对高次谐波电抗小）n振荡频率可较高（利用结电容作振荡电容）。n 缺点：有两个电容调节频率不方便，（要 不变）而且(r qi)振荡器的振幅不稳定。（2）电感反馈型电路的 优缺点：n 优点：用一个电容可方便调节频率。n 缺点：由于反馈电路是电感，振荡波形含有高次谐波多。寄生电容影响振荡频率不高。3.3.3.3.两种振荡器电路比较：两种振荡器电路比较：两种振荡器电路比较：两种振荡器电路比较：第16页/共33页第十七页，共33页。184 4 4 4、三点式振荡电路、三点式振荡电路、三点式振荡电路、三点式振荡电路(zhn dn din l)(zhn dn din l)(zhn dn din l)(zhn dn din l)的组成法则的组成法则的组成法则的组成法则法则：与发射极相联的两个法则：与发射极相联的两个(lin)(lin)电抗同性质，基集电抗同性质，基集间的为异性间的为异性（1）与 应为同一性质(xngzh)的电抗。（2）应与 ，的电抗性质(xngzh)相反。记忆方法：射同基反！记忆方法：射同基反！假定：各极间的电路阻抗为纯电抗且不考虑极间电容影响，则ll谐振：谐振：ll反馈电压：反馈电压：为正反馈为正反馈 应应 为负为负 与 必须为同一性质的电抗。第17页/共33页第十八页，共33页。19举例：习题5-5能否(nn fu)振荡？类型？电感电容i=1,2,3LCLC并联回路并联回路(hul)(hul)电抗特电抗特性性三点式振荡器举例三点式振荡器举例三点式振荡器举例三点式振荡器举例(j(j l)l)第18页/共33页第十九页，共33页。20电容反馈型三点式振荡电路(zhn dn din l)的振荡波形更接近正弦波。振荡频率可较高。但存在以下几个问题：n 改变C调节(tioji)频率时，F会变。n 晶体管的输出输入(shr)电容影响振荡频率。n 晶体管的等效电阻 、影响回路的 Q 值，从而影响振荡频率。n 影响反馈系数F与振荡频率的因素都是 和 。考毕兹振荡器的缺点考毕兹振荡器的缺点考毕兹振荡器的缺点考毕兹振荡器的缺点第19页/共33页第二十页，共33页。21p对电容(dinrng)反馈型三点式振荡器改进思路n把决定(judng)振荡频率的主要元件与反馈系数 F的主要元件分开。n振荡(zhndng)频率不受晶体管的输出输入电容影响。（1）串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼 clapp 电路）LL5 5 5 5、串联改进型电容三点式、串联改进型电容三点式、串联改进型电容三点式、串联改进型电容三点式克拉泼电路克拉泼电路克拉泼电路克拉泼电路第20页/共33页第二十一页，共33页。22显然(xinrn)当：n反馈(fnku)系数F与振荡频率的调节互不影响。n 振荡(zhndng)频率受晶体管参数的影响减弱，提高了频率稳定度。n 缺点：振荡器的振幅不稳定。(当调节 改变振荡频率时 并联谐振回路的谐振电阻 等效到晶体管的C-E两端的值会变。）对 的选择：不能太小，太小了，接入系数小 ，振荡幅度就小了。克拉泼克拉泼克拉泼克拉泼 电路（续）电路（续）电路（续）电路（续）第21页/共33页第二十二页，共33页。23显然(xinrn)当（2）并联改进型电容反馈(fnku)三点式振荡器（西勒（shelle）电路）LL6并联并联(bnglin)改进型三点式西勒改进型三点式西勒（shelle）电路）电路返回返回第22页/共33页第二十三页，共33页。24l 与 并联，调节(tioji)可调节(tioji)振荡频率，但对并联谐振回路的谐振电阻 等效到晶体管的C-E两端的等效电阻 影响较小，对振荡幅度影响较小。Lo西勒（shelle）电路解决了克拉泼 （clapp）电路调频率时输出(shch)幅度不稳的问题。p西勒电路是较理想的振荡电路，频率稳定度高，作波段(bdun)振荡器时，输出幅度平稳。广泛用于短波、超短波通信机，电视机等电子设备中。西勒电路的振荡频率：西勒（西勒（西勒（西勒（shelleshelle）电路（续）电路（续）电路（续）电路（续）第23页/共33页第二十四页，共33页。25举例：（习题5-11）画出图中各振荡器的高频等效电路，说明它们属于哪种类型的振荡器，计算其振荡频率值。从电路构成形式(xngsh)上看，三种电路各有什么特点。图图A A（2424）图图B B（2626）三点式振荡器举例三点式振荡器举例三点式振荡器举例三点式振荡器举例(j l)2(j l)2(j l)2(j l)2第24页/共33页第二十五页，共33页。26图图CC（2727）三点式振荡器举例三点式振荡器举例三点式振荡器举例三点式振荡器举例(j l)2(j l)2(j l)2(j l)2（续）（续）（续）（续）第25页/共33页第二十六页，共33页。27下堂课：振荡器的频率(pnl)稳定、晶体振荡器第26页/共33页第二十七页，共33页。28习题习题(xt)5-11 图图A第27页/共33页第二十八页，共33页。29图图A A振荡振荡(zhndng)(zhndng)频率的计算：频率的计算：返回(fnhu)图图A A振荡振荡(zhndng)(zhndng)频率频率的计算的计算第28页/共33页第二十九页，共33页。30返回(fnhu)习题习题(xt)5-11 图图B第29页/共33页第三十页，共33页。31返回(fnhu)习题习题(xt)5-11 图图C振荡频率振荡频率(pnl)(pnl)？反馈系数？反馈系数？第30页/共33页第三十一页，共33页。32f fx x0 0f1f2fof3f1f2fof3返回返回(fnhu)(fnhu)考毕兹电路考毕兹电路(dinl)(dinl)习题(xt)55（1）第31页/共33页第三十二页，共33页。33在相同的在相同的 下，下，Q Q高比高比QQ低的频率低的频率(pnl)(pnl)变化小。变化小。同一同一(tngy)(tngy)返回返回(fnhu)(fnhu)相位平衡条件决定振荡频率第32页/共33页第三十三页，共33页。