高频电子系统课件-正弦波振荡器ppt.ppt

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1、第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么第第7 7章章 正弦波振荡器正弦波振荡器7.1振荡器的基本原理介绍振荡器的基本原理介绍7.2LC正弦波振荡器正弦波振荡器7.3反馈式反馈式LC振荡器线路振荡器线路7.4振荡器的频率稳定度振荡器的频率稳定度7.5石英晶体振荡器石英晶体振荡器7.6负阻振荡器负阻振荡器7.7RC振荡器振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在

2、浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么概述概述振荡器振荡器是不需要外信号激励、自身将将直流电源的能量是不需要外信号激励、自身将将直流电源的能量特定频率变化的交流信号的能量的装置。特定频率变化的交流信号的能量的装置。常用的振荡器是由电子管、晶体管等器件与常用的振荡器是由电子管、晶体管等器件与L、C和和R等等组成，它的优点：组成，它的优点：1）自身不做机械运动；）自身不做机械运动；2）产生等幅振荡；）产生等幅振荡；3）使用方便；）使用方便；第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食

3、的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么概述概述用途：用途：电子设备电子设备高频加热设备高频加热设备医疗仪器医疗仪器发射机发射机(载波频率载波频率fC）接收机（本地振荡频率接收机（本地振荡频率fL）仪器仪表振荡源仪器仪表振荡源数字系统时钟信号数字系统时钟信号第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费

4、这一点点算不了什么概述概述电子振荡器的输出波形可以是正弦波，也可以是非正弦电子振荡器的输出波形可以是正弦波，也可以是非正弦波。波。正弦波振荡器按工作原理分类：正弦波振荡器按工作原理分类：1）反馈式振荡器；）反馈式振荡器；2）负阻式振荡器。）负阻式振荡器。正弦波振荡器通常工作于丙类，它的工作状态是非线性正弦波振荡器通常工作于丙类，它的工作状态是非线性的。本章将振荡器用甲类线性工作来分析。的。本章将振荡器用甲类线性工作来分析。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你

5、并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振荡器的类型：振荡器的类型：概述概述第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么概述概述本章主要讨论本章主要讨论反馈型正弦波振荡器的基本工作原理；反馈型正弦波振荡器的基本工作原理；起振、平衡、稳定的条件；起振、平衡、稳定的条件；电路的判断准则；电路的判断准则；电路特点、性能指标等。电路特点、性能指标等。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的

6、现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么7.1振荡器的基本原理介绍振荡器的基本原理介绍LCR回路中的瞬变现象回路中的瞬变现象12sVLRC+-i第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么7.1振荡器的基本原理介绍振荡器的基本原理介绍1）回路衰减系数）回路衰减系数过阻尼状态过阻尼状态2

7、)回路衰减系数回路衰减系数临界阻尼状态临界阻尼状态3）回路衰减系数）回路衰减系数自由振荡状态自由振荡状态第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么7.1振荡器的基本原理介绍振荡器的基本原理介绍第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不

8、了什么7.2LC正弦波振荡器正弦波振荡器振荡器必须具备的基本条件振荡器必须具备的基本条件：1）一套振荡回路，包括两个（或两个以上）储能元件；）一套振荡回路，包括两个（或两个以上）储能元件；2）一个能量来源；）一个能量来源；3）一个控制设备。）一个控制设备。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么7.2LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自

9、己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么以互感耦合调集型振荡电路说明其工作原理：以互感耦合调集型振荡电路说明其工作原理：LC正弦波振荡器正弦波振荡器(a)实际电路实际电路(b)h参数等效电路参数等效电路第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么参数等效电路：参数等效电路：由共发射极由共发射极参数等效电路参数

10、等效电路得到网络方程：得到网络方程：LC正弦波振荡器正弦波振荡器共发射极共发射极h参数等效电路参数等效电路第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器Y参数等效电路：参数等效电路：第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪

11、费这一点点算不了什么回路方程：回路方程：第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器产生等幅振荡时必须有衰减系数为零，因此得到振荡条产生等幅振荡时必须有衰减系数为零，因此得到振荡条件为：件为：用这种近似方法只能解决起始振荡的条件和振荡频率的用这种近似方法只能解决起始振荡的条件和振荡频率的问题，并不能决定稳定振幅的大小。问题，并不能决定稳定振幅的大小。振荡器的振荡频率取决于储能回路参数；

12、振荡器的振荡频率取决于储能回路参数；振荡幅度则主要取决于电路中的非线性器件。振荡幅度则主要取决于电路中的非线性器件。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么由正反馈的观点来决定振荡的条件由正反馈的观点来决定振荡的条件：反馈放大器的方框图中，假设反馈放大器的方框图中，假设基极电路在基极电路在S处断开。处断开。当输入信号为当输入信号为时，输出电压时，输出电压为为，再经由反馈网络，再经由反馈网络输出的反馈电压为输出

13、的反馈电压为。LC正弦波振荡器正弦波振荡器反馈振荡器方框图反馈振荡器方框图第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么如果将如果将S接通，撤取外加信号接通，撤取外加信号，而以，而以代替它，代替它，维持工作。由于此时没有外加信号，所以它变成了振荡维持工作。由于此时没有外加信号，所以它变成了振荡器。器。在产生振荡时，在产生振荡时，应等于应等于。因此振荡条件为。因此振荡条件为反馈系数反馈系数或者或者LC正弦波振荡器正弦

14、波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么反馈放大器的闭环增益为：反馈放大器的闭环增益为：当当时，时，放大器变成了振荡器。，放大器变成了振荡器。例例7.2.1试以本节所叙述的方法，求出图试以本节所叙述的方法，求出图7.3.1调集振荡器调集振荡器的振荡条件和振荡频率。的振荡条件和振荡频率。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费

15、，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么解解将图将图7.3.1该画成图该画成图7.4.2的形式，反馈网络是由的形式，反馈网络是由L、C、M和和L1组成。无反馈时共基放大器的电压增益为组成。无反馈时共基放大器的电压增益为谐振回路的输出电压为谐振回路的输出电压为L1两端的感应（反馈）电压为两端的感应（反馈）电压为LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现

16、象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器因此反馈系数为因此反馈系数为，代入，代入，得到，得到由此可知，无论是由瞬变的观点，还是由正反馈的观点，由此可知，无论是由瞬变的观点，还是由正反馈的观点，所得到的振荡条件都是一样的。所得到的振荡条件都是一样的。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器振荡器起振之后，振荡振幅便由小到大地增长起来

17、，但它不可能无限制地增长，而是在达到一定数值后，便自动稳定下来。自给偏压的作用第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振荡器的平衡条件振荡器的平衡条件：正反馈放大器产生振荡的条件：正反

18、馈放大器产生振荡的条件：定义：负载谐振阻抗上基波电压与基波输入电压之比称定义：负载谐振阻抗上基波电压与基波输入电压之比称为平均电压放大倍数，即为平均电压放大倍数，即LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么对于乙类工作状态对于乙类工作状态(c=90)，1(c)=0.5；对于丙类工作状态对于丙类工作状态(c=7080)，1(c)=0.30.4；这就是说，振荡器在起振之后，随着振幅的不断

19、增长，这就是说，振荡器在起振之后，随着振幅的不断增长，使振荡管的工作状态逐渐向乙类以至丙类过渡，因而使振荡管的工作状态逐渐向乙类以至丙类过渡，因而A值值也在不断下降。也在不断下降。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在无源线性网络中要维持一定振幅的振荡，反馈系数应在无源线性网络中要维持一定振幅的振荡，反馈系数应该设计要比正反馈放大器产生振荡条件中的该设计要比正反馈放大器产生振荡

20、条件中的F要大些。要大些。一般取一般取F=0.50.125。这样就可以使得在。这样就可以使得在的情况下的情况下起振，而后随着振幅的增强起振，而后随着振幅的增强A0就向就向A过渡。过渡。直到振幅增大到某一程度，出现直到振幅增大到某一程度，出现时，振荡就达到时，振荡就达到平衡状态。因此平衡状态。因此振荡器的起振条件振荡器的起振条件：振荡器的平衡条件振荡器的平衡条件：LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪

21、费这一点点算不了什么复数形式的振荡器平衡条件复数形式的振荡器平衡条件：振荡平衡条件可以使用模和相角来表示，即振荡平衡条件可以使用模和相角来表示，即将模和相角分开表示，则有将模和相角分开表示，则有LC正弦波振荡器正弦波振荡器振幅平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件相位平衡条件第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振幅平衡条件说明振幅平衡条件说明：振幅在平衡状态时，其闭环增益：振幅在平衡状态时，其闭环增益（电压增益

22、或者电流增益）为（电压增益或者电流增益）为1。也就是说，反馈信号。也就是说，反馈信号的振幅与原输入信号的振幅相等，即的振幅与原输入信号的振幅相等，即。相位平衡条件说明相位平衡条件说明：振荡器在平衡状态时，其闭环总相：振荡器在平衡状态时，其闭环总相移为零或者为移为零或者为2 的整数倍，即反馈信号的整数倍，即反馈信号的相位与原的相位与原输入信号输入信号的相位相同。的相位相同。利用振幅平衡条件可以确定振荡器的振幅；利用振幅平衡条件可以确定振荡器的振幅；利用相位平衡条件可以确定振荡器的频率。利用相位平衡条件可以确定振荡器的频率。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看

23、到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振荡器的另外一种表示形式振荡器的另外一种表示形式：基波电流为基波电流为其中其中振荡器回路输出电压振荡器回路输出电压于是回路的放大倍数为：于是回路的放大倍数为：因此因此LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了

24、什么将各因子写成指数形式，有将各因子写成指数形式，有当变量与参变量之间发生相位偏差时，其对应的相角就当变量与参变量之间发生相位偏差时，其对应的相角就会有超前或者滞后，也就是相角有正有负。因此会有超前或者滞后，也就是相角有正有负。因此LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振荡器平衡状态的稳定条件振荡器平衡状态的稳定条件：平衡状态是建立振荡的必要条件，还不是充要条件。已平衡状态是建立

25、振荡的必要条件，还不是充要条件。已建立的振荡能否维持，还必须看平衡状态是否稳定。建立的振荡能否维持，还必须看平衡状态是否稳定。稳定平衡与不稳定平衡概念：稳定平衡与不稳定平衡概念：LC正弦波振荡器正弦波振荡器不稳定平衡不稳定平衡稳定平衡稳定平衡第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振荡器稳定条件分为振荡器稳定条件分为振幅稳定振幅稳定与与相位稳定相位稳定。1）振幅平衡的稳定条件）振幅平衡的稳定条件振幅平衡条件表

26、示式：振幅平衡条件表示式：其中其中A是振幅是振幅Vom的非线性函数，反馈系数的非线性函数，反馈系数F则与则与Vom无关。无关。在起振时，在起振时，稳定时，稳定时，此时，此时，A的曲线与的曲线与1/F曲线曲线相交于平衡相交于平衡Q点。点。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器判断判断Q点是否为稳定平衡点点是否为稳定平衡点：当振幅当振幅Vom增大超过增大超

27、过VomQ时，出现时，出现A1/F，于是，于是AF1/F，于是，于是AF1。振幅就自动增强从而又回到振幅就自动增强从而又回到VomQ点。点。因此因此Q点是稳定平衡点。点是稳定平衡点。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器形成稳定平衡点的根本原因形成稳定平衡点的根本原因：关键是在于在平衡点附近，放大倍数随振幅的变化具有关键是在于在平衡点附近，放大倍数随振幅的变化具有负的斜率。负的斜

28、率。在本图中，在本图中，Q点放大倍数曲线就具有负的斜率。点放大倍数曲线就具有负的斜率。该式即为平衡点的振幅稳定条件。该式即为平衡点的振幅稳定条件。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么振幅稳定条件说明振幅稳定条件说明：在反馈型振荡器中，放大器的放大倍数随振幅增强而在反馈型振荡器中，放大器的放大倍数随振幅增强而下降，振幅才能处于稳定平衡状态。下降，振幅才能处于稳定平衡状态。工作于非线性状态的有源器件（晶体管、

29、场效应管等）工作于非线性状态的有源器件（晶体管、场效应管等）正好具有这一性能，因而它们具有稳定振幅的功能。当正好具有这一性能，因而它们具有稳定振幅的功能。当然偏置电路和反馈网络要设计正确。然偏置电路和反馈网络要设计正确。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么软自激状态软自激状态：放大器放大倍数是一条单调下降的曲线，且与放大器放大倍数是一条单调下降的曲线，且与1/F曲线只曲线只有一

30、个交点。有一个交点。在开始起振时，在开始起振时，A0F1，振荡处于增幅振荡状态，振荡，振荡处于增幅振荡状态，振荡幅度从小到大，直到达到幅度从小到大，直到达到Q点为止。点为止。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么硬自激状态硬自激状态：如果晶体管的静态工作点取得太低，甚至为反偏，反馈如果晶体管的静态工作点取得太低，甚至为反偏，反馈系数又比较小时，放大器放大倍数不再是一条单调下系数又

31、比较小时，放大器放大倍数不再是一条单调下降的曲线，则与降的曲线，则与1/F曲线的交点将不止一个。这时将出曲线的交点将不止一个。这时将出现多个平衡点，其中有些平衡点就不是稳定平衡点。现多个平衡点，其中有些平衡点就不是稳定平衡点。这种类型的振荡器不能自行振荡，必须在起振时预先这种类型的振荡器不能自行振荡，必须在起振时预先外加一个大于非定平衡点的电压，冲过非定平衡点，外加一个大于非定平衡点的电压，冲过非定平衡点，才能达到稳定平衡点。才能达到稳定平衡点。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什

32、么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么硬自激的振荡特性硬自激的振荡特性：如图所示。放大器放大倍数曲线，与如图所示。放大器放大倍数曲线，与1/F曲线的交点为曲线的交点为B和和Q两点。其中两点。其中所以所以Q点是稳定平衡点，点是稳定平衡点，B点为非稳定平衡点。点为非稳定平衡点。LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么L

33、C正弦波振荡器正弦波振荡器非稳定平衡点工作分析：非稳定平衡点工作分析：因为因为当振幅稍大于当振幅稍大于VomB时，则时，则ABF1，成为增幅振荡，振幅，成为增幅振荡，振幅越来越大。越来越大。当振幅稍低于当振幅稍低于VomB时，则时，则ABF1，成为减幅振荡，因此，成为减幅振荡，因此振幅将继续衰减下去，直到停振。振幅将继续衰减下去，直到停振。所以，所以，B点的平衡状态是不稳定的，是不能自行起振的。点的平衡状态是不稳定的，是不能自行起振的。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食

34、的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器2）相位平衡的稳定条件）相位平衡的稳定条件是指相位平衡条件遭到破坏时，线路本身能重新建立起是指相位平衡条件遭到破坏时，线路本身能重新建立起相位平衡点的条件。相位平衡点的条件。相位平衡条件和频率稳定条件本质上是相同的。相位平衡条件和频率稳定条件本质上是相同的。外因引起的相位变化与频率的关系外因引起的相位变化与频率的关系：相位超前导致频率升高；相位超前导致频率升高；相位滞后导致频率降低。相位滞后导致频率降低。频率随相位的变化关系表示为：频率随相位的变化关系表示为：第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都

35、可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么为了保持振荡器相位平衡点稳定，振荡器本身应该具有为了保持振荡器相位平衡点稳定，振荡器本身应该具有恢复相位平衡的能力。也就是在振荡频率发生变化的同恢复相位平衡的能力。也就是在振荡频率发生变化的同时，振荡电路中能产生一个新的相位变化，以抵消由外时，振荡电路中能产生一个新的相位变化，以抵消由外因引起的因引起的变化，因而这两者的符号应该相反，因此相变化，因而这两者的符号应该相反，因此相位稳定平衡条件为位稳定平衡条件为

36、写成偏微分形式为写成偏微分形式为或或LC正弦波振荡器正弦波振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器由于由于 Y和和 F对频率变化的敏感性一般远小于对频率变化的敏感性一般远小于 Z对频率变对频率变化的敏感性，即化的敏感性，即因此，因此，此即为振荡器的相位（频率）稳定条件。此即为振荡器的相位（频率）稳定条件。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并

37、未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么LC正弦波振荡器正弦波振荡器稳定平衡点工作分析稳定平衡点工作分析：若振荡器相位发生变化，例如若振荡器相位发生变化，例如 YF增大到增大到 YF，即产生，即产生一个增量一个增量YF，从而破坏了工作于频率，从而破坏了工作于频率 02的平衡条件，于是这种不平衡促使的平衡条件，于是这种不平衡促使频率频率 02升高。由于升高。由于 02升高使谐振回路升高使谐振回路产生负的相角增量产生负的相角增量-Z，当，当-Z=YF时，相位重新满足时，相位重新满足=

38、0的条件，振荡器的条件，振荡器在在 02的频率上再一次达到平衡。的频率上再一次达到平衡。这个新的稳定平衡点为这个新的稳定平衡点为 02=02+c第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么互感耦合振荡器互感耦合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，因此，耦合线圈同名端的正确位置至关重要。同的，因此，耦合线圈同名端的正确位置至关重要。同时，耦合量时

39、，耦合量M要选择合适，使之满足振幅起振条件。要选择合适，使之满足振幅起振条件。互感耦合振荡器有三种形式：调集电路、调基电路和调发互感耦合振荡器有三种形式：调集电路、调基电路和调发电路电路根据振荡回路的位置来区分的根据振荡回路的位置来区分的第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么互感耦合振荡器互感耦合振荡器调基电路振荡频率在较宽的范围调基电路振荡频率在较宽的范围改变时，振幅比较平衡。改变时，振幅比较平衡。由于基

40、极和发射极之间的输入阻抗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比较低，为了避免过多地影响回路的的Q值，故在调基和调发这两个电值，故在调基和调发这两个电路中，晶体管与振荡回路作部分耦路中，晶体管与振荡回路作部分耦合合第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么互感耦合振荡器互感耦合振荡器调集电路在高频输出方面比其调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定，而且幅度较它两种电路稳定，而且幅度较大，

41、谐波成分也较小大，谐波成分也较小第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么互感耦合振荡器互感耦合振荡器由于基极和发射极之间的输入阻抗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比较低，为了避免过多地影响回路的的Q值，故在调基和调发这两个电值，故在调基和调发这两个电路中，晶体管与振荡回路作部分耦路中，晶体管与振荡回路作部分耦合合第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你

42、并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么互感耦合振荡器互感耦合振荡器互感耦合振荡器在调整反馈互感耦合振荡器在调整反馈(改变改变M)时，基本上不影响时，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，难振荡频率。但由于分布电容的存在，在频率较高时，难于做出稳定性高的变压器。因此，它们的工作频率不宜于做出稳定性高的变压器。因此，它们的工作频率不宜过高，一般应用于中、短波波段。过高，一般应用于中、短波波段。第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许

43、你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么互感耦合振荡器特点：互感耦合振荡器特点：调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定，而且幅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。度较大，谐波成分较小。调基电路振荡频率在较宽的范围改变时，振幅比较平稳。调基电路振荡频率在较宽的范围改变时，振幅比较平稳。互感耦合振荡器在调整反馈（改变互感耦合振荡器在调整反馈（改变M）时，基本上不影）时，基本上不影响振荡频率。响振荡频率。互感耦合振荡器工作频率不宜过高，一般应用于

44、中、短互感耦合振荡器工作频率不宜过高，一般应用于中、短波波段。波波段。互感耦合振荡器互感耦合振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么三端式三端式LC振荡器振荡器三端式三端式LC振荡电路是经常被采用的，其工作频率约在几振荡电路是经常被采用的，其工作频率约在几MHz到几百到几百MHz的范围，频率稳定度也比变压器耦合振荡电的范围，频率稳定度也比变压器耦合振荡电路高一些，约为路高一些，约为103104量级，采取

45、一些稳频措施后，还量级，采取一些稳频措施后，还可以再提高一点可以再提高一点三端式三端式LC振荡器有多种形式，主要有：振荡器有多种形式，主要有：电感三端式，又称哈特莱振荡器电感三端式，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：相位平衡条件的判决准则三端式振荡器组成法则：相位平衡条件的判决准则第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处

46、都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么电感反馈式三端振荡器（哈特莱振荡器）电感反馈式三端振荡器（哈特莱振荡器）本电路的特点是集电极与基极接于本电路的特点是集电极与基极接于LC回路两端，发射极回路两端，发射极则接于线圈中部某一点。则接于线圈中部某一点。三端式三端式LC振荡器振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也

47、许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么电感反馈振荡电路的优点：电感反馈振荡电路的优点：1）由于）由于L1与与L2之间有互感存在，电路容易起振；之间有互感存在，电路容易起振；2）振荡频率调整方便，只要调整）振荡频率调整方便，只要调整C的大小即可的大小即可3）改变回路电容调整频率时，基本上不影响电路反馈系）改变回路电容调整频率时，基本上不影响电路反馈系数。数。三端式三端式LC振荡器振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费

48、，也许你认为浪费这一点点算不了什么电感反馈振荡电路的缺点：电感反馈振荡电路的缺点：1）振荡波形不好，因为反馈电压是在电感上获得，而电）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）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，为频率太高，L太小，不宜制造且分布参数的影响太太小，不宜制造且分布参数的影响太大大。电感三端式振荡器的工作频率一般在几十电感三端式振荡器的工作频率一般在几十MHz以下。以下。三端式三端式LC

49、振荡器振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）本电路与哈特莱式很相似，只是利用电容本电路与哈特莱式很相似，只是利用电容C1和和C2作为分作为分压器，代替哈特莱式中的电感压器，代替哈特莱式中的电感L1和和L2。这种电路满足。这种电路满足产生振荡的相位条件。产生振荡的相位条件。三端式三端式LC振荡器振荡器第7章 正弦波振荡器在日常生活中

50、，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么三端式三端式LC振荡器振荡器优点：优点：1）振荡波形好；）振荡波形好；2）频率稳定度较高，适当加大回路的电容量，就可以减）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小不稳定因素对振荡频率的影响；3）工作频率可以做得较高，可直接利用振荡管的输出、）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输入电容作为回路的振荡电容。它的工