高频电子线路第六章-PPT.pptx

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1、高频电子线路第六章6、2 LCR回路中得瞬变现象回路中得瞬变现象由于大多数振荡器都就是利用由于大多数振荡器都就是利用由于大多数振荡器都就是利用由于大多数振荡器都就是利用LCLC回路来产生振荡得回路来产生振荡得回路来产生振荡得回路来产生振荡得,因此因此因此因此应首先研究应首先研究应首先研究应首先研究LCLC回路中如何可以产生振荡回路中如何可以产生振荡回路中如何可以产生振荡回路中如何可以产生振荡,作为研究振荡器工作作为研究振荡器工作作为研究振荡器工作作为研究振荡器工作原理得预备知识。原理得预备知识。原理得预备知识。原理得预备知识。所谓所谓所谓所谓“谐振谐振谐振谐振”,”,”,”,就能量关系而言就能

2、量关系而言就能量关系而言就能量关系而言,就是指就是指就是指就是指:回路中储存得能量就是不变回路中储存得能量就是不变回路中储存得能量就是不变回路中储存得能量就是不变得得得得,只就是在电感与电容之间相互转只就是在电感与电容之间相互转只就是在电感与电容之间相互转只就是在电感与电容之间相互转换换换换;外加电动势只提供回路电阻所消外加电动势只提供回路电阻所消外加电动势只提供回路电阻所消外加电动势只提供回路电阻所消耗得能量耗得能量耗得能量耗得能量,以维持回路得等幅振荡。以维持回路得等幅振荡。以维持回路得等幅振荡。以维持回路得等幅振荡。26、2 LCR回路中得瞬变现象回路中得瞬变现象 假设开关假设开关假设开

3、关假设开关S S S S先放于先放于先放于先放于1 1 1 1得位置得位置得位置得位置,使电容使电容使电容使电容C C C C最初充电到电压最初充电到电压最初充电到电压最初充电到电压V,V,V,V,然后然后然后然后将将将将S S S S转换到转换到转换到转换到2 2 2 2得位置得位置得位置得位置,C,C,C,C上得电荷上得电荷上得电荷上得电荷即经过即经过即经过即经过L L L L、R R R R放电。由于回路放电。由于回路放电。由于回路放电。由于回路R R R R得得得得存在存在存在存在,振荡得幅度越来越小。振荡得幅度越来越小。振荡得幅度越来越小。振荡得幅度越来越小。为了获得等幅振荡为了获得

4、等幅振荡为了获得等幅振荡为了获得等幅振荡,就必须设法使就必须设法使就必须设法使就必须设法使LCLC回路中得电阻等于零。回路中得电阻等于零。回路中得电阻等于零。回路中得电阻等于零。由于实际得由于实际得由于实际得由于实际得LCLC回路本身总就是有正电阻得回路本身总就是有正电阻得回路本身总就是有正电阻得回路本身总就是有正电阻得,因此必须认为地因此必须认为地因此必须认为地因此必须认为地引入一个负电阻引入一个负电阻引入一个负电阻引入一个负电阻,将回路本身得正电阻完全抵消将回路本身得正电阻完全抵消将回路本身得正电阻完全抵消将回路本身得正电阻完全抵消,以获得等幅以获得等幅以获得等幅以获得等幅振荡。振荡。振荡

5、。振荡。3由基尔霍夫定律可得由基尔霍夫定律可得由基尔霍夫定律可得由基尔霍夫定律可得:即即即即取微分得：取微分得：取微分得：取微分得：回路的衰减系数：回路的衰减系数：回路的衰减系数：回路的衰减系数：回路的固有角频率：回路的固有角频率：回路的固有角频率：回路的固有角频率：6、2 LCR回路中得瞬变现象回路中得瞬变现象过阻尼，过阻尼，过阻尼，过阻尼，R R R R太大，无法振荡；太大，无法振荡；太大，无法振荡；太大，无法振荡；临界阻尼临界阻尼临界阻尼临界阻尼,无法振荡；无法振荡；无法振荡；无法振荡；自由振荡；自由振荡；自由振荡；自由振荡；46、2 LCR回路中得瞬变现象回路中得瞬变现象图图图图 6

6、6、2 2、4 4 2 2 2 2 时产生振荡电流得情形时产生振荡电流得情形时产生振荡电流得情形时产生振荡电流得情形56、2 LCR回路中得瞬变现象回路中得瞬变现象 当当当当R R为负值时为负值时为负值时为负值时,振荡振幅将随时间而增长振荡振幅将随时间而增长振荡振幅将随时间而增长振荡振幅将随时间而增长,得到增幅振得到增幅振得到增幅振得到增幅振荡波形。如果荡波形。如果荡波形。如果荡波形。如果R R得负值不变得负值不变得负值不变得负值不变,则振幅将继续无限制地增则振幅将继续无限制地增则振幅将继续无限制地增则振幅将继续无限制地增长长长长,但这在实际上就是不可能得。因为一个振荡器开始但这在实际上就是不

7、可能得。因为一个振荡器开始但这在实际上就是不可能得。因为一个振荡器开始但这在实际上就是不可能得。因为一个振荡器开始振荡时振荡时振荡时振荡时,回路得等效串联电阻为负值回路得等效串联电阻为负值回路得等效串联电阻为负值回路得等效串联电阻为负值(由有源器件供给负由有源器件供给负由有源器件供给负由有源器件供给负阻阻阻阻),),随着振荡振幅得增长随着振荡振幅得增长随着振荡振幅得增长随着振荡振幅得增长,有源器件得工作状态逐渐改变有源器件得工作状态逐渐改变有源器件得工作状态逐渐改变有源器件得工作状态逐渐改变,负电阻得绝对值逐渐减小。最后负电阻与回路本身得负电阻得绝对值逐渐减小。最后负电阻与回路本身得负电阻得绝

8、对值逐渐减小。最后负电阻与回路本身得负电阻得绝对值逐渐减小。最后负电阻与回路本身得正电阻正好互相抵消时正电阻正好互相抵消时正电阻正好互相抵消时正电阻正好互相抵消时,整个串联等效电阻变为零整个串联等效电阻变为零整个串联等效电阻变为零整个串联等效电阻变为零,振荡振荡振荡振荡器产生等幅振荡器产生等幅振荡器产生等幅振荡器产生等幅振荡,振荡频率取决于电路参数振荡频率取决于电路参数振荡频率取决于电路参数振荡频率取决于电路参数L L、C C、R R。66、3 LC振荡器得基本工作原理振荡器得基本工作原理 1 1)一套振荡回路一套振荡回路一套振荡回路一套振荡回路,包含两个包含两个包含两个包含两个(或两个以上或

9、两个以上或两个以上或两个以上)储能元件。在这两个元件中储能元件。在这两个元件中储能元件。在这两个元件中储能元件。在这两个元件中,当当当当一个释放能量时一个释放能量时一个释放能量时一个释放能量时,另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行另一个就接收能量。释放与接收能量可以往返进行,其其其其频率决定于元件得数值。频率决定于元件得数值。频率决定于元件得数值。频率决定于元件得数值。2 2)一个能量来源一个能量来源一个能量来源一个能量来源,补充由振荡回路电阻所产生得能量损失。在晶体管振荡补充由振荡回路电阻所产生得

10、能量损失。在晶体管振荡补充由振荡回路电阻所产生得能量损失。在晶体管振荡补充由振荡回路电阻所产生得能量损失。在晶体管振荡器中器中器中器中,这个能源就就是直流电源。这个能源就就是直流电源。这个能源就就是直流电源。这个能源就就是直流电源。3 3)一个控制设备一个控制设备一个控制设备一个控制设备,可以使电源功率在正确得时刻补充电路得能量损失可以使电源功率在正确得时刻补充电路得能量损失可以使电源功率在正确得时刻补充电路得能量损失可以使电源功率在正确得时刻补充电路得能量损失,以以以以维持等幅振荡。这就是由有源器件和正反馈电路完成得。维持等幅振荡。这就是由有源器件和正反馈电路完成得。维持等幅振荡。这就是由有

11、源器件和正反馈电路完成得。维持等幅振荡。这就是由有源器件和正反馈电路完成得。构成振荡器得条件构成振荡器得条件构成振荡器得条件构成振荡器得条件76、3 LC振荡器得基本工作原理振荡器得基本工作原理图图图图 6 6、3 3、1 1 互感耦合调集振荡器互感耦合调集振荡器互感耦合调集振荡器互感耦合调集振荡器-+89设电路工作在线性区设电路工作在线性区设电路工作在线性区设电路工作在线性区,且工作频率不高。且工作频率不高。且工作频率不高。且工作频率不高。将电流源将电流源将电流源将电流源h hfbfbi ie e和内阻和内阻和内阻和内阻1/1/h hobob并联等效为电压源并联等效为电压源并联等效为电压源并

12、联等效为电压源(h hfbfbi ie e)/(1/)/(1/h hobob)和内阻和内阻和内阻和内阻1/1/h hobob串联。串联。串联。串联。可得下列方程组可得下列方程组可得下列方程组可得下列方程组10由上述等式消去由上述等式消去由上述等式消去由上述等式消去i i,i iC C,v vC C,可得可得可得可得式式式式6.2.16.2.1可得等幅振荡的条件为可得等幅振荡的条件为可得等幅振荡的条件为可得等幅振荡的条件为：即即即即振荡角频率为振荡角频率为振荡角频率为振荡角频率为（当r很小时）1112大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的

13、，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流6、4 由正反馈得观点来决定振荡得条件由正反馈得观点来决定振荡得条件振荡条件振荡条件所以等幅振荡条件为所以等幅振荡条件为所以等幅振荡条件为所以等幅振荡条件为 振幅平衡条件振幅平衡条件振幅平衡条件振幅平衡条件相位平衡条件相位平衡条件相位平衡条件相位平衡条件136、5 振荡器得平衡与稳定条件振荡器得平衡与稳定条件 当振荡器接通电源后当振荡器接通电源后当振荡器接通电源后当振荡器接通电源后,即开始有瞬变电流产生。这瞬变电流所包含得即开始有瞬变电流产生。这瞬变电流所包含得即开始有瞬变电流产生。这瞬变电流所包含得即开始有瞬变电流产生。这瞬变电流所包含得频带极宽频

14、带极宽频带极宽频带极宽,但由于谐振回路得选择性但由于谐振回路得选择性但由于谐振回路得选择性但由于谐振回路得选择性,她只选出了本身谐振频率得信号。她只选出了本身谐振频率得信号。她只选出了本身谐振频率得信号。她只选出了本身谐振频率得信号。由于正反馈作用由于正反馈作用由于正反馈作用由于正反馈作用,谐振频率信号越来越强谐振频率信号越来越强谐振频率信号越来越强谐振频率信号越来越强,即形成稳定得振荡。至于瞬即形成稳定得振荡。至于瞬即形成稳定得振荡。至于瞬即形成稳定得振荡。至于瞬变电流中所包含得其她频率则被振荡电路滤掉变电流中所包含得其她频率则被振荡电路滤掉变电流中所包含得其她频率则被振荡电路滤掉变电流中所

15、包含得其她频率则被振荡电路滤掉,不被放大不被放大不被放大不被放大,而逐渐消失。而逐渐消失。而逐渐消失。而逐渐消失。振荡器起振之后振荡器起振之后振荡器起振之后振荡器起振之后,振荡振幅便由小到大地增长起来。但她不可能无限振荡振幅便由小到大地增长起来。但她不可能无限振荡振幅便由小到大地增长起来。但她不可能无限振荡振幅便由小到大地增长起来。但她不可能无限制地增长制地增长制地增长制地增长,而就是在达到一定数值后而就是在达到一定数值后而就是在达到一定数值后而就是在达到一定数值后,便自动稳定下来。便自动稳定下来。便自动稳定下来。便自动稳定下来。14 初初初初始始始始信信信信号号号号中中中中,满满满满足足足足

16、相相相相位位位位平平平平衡衡衡衡条条条条件件件件得得得得某某某某一一一一频频频频率率率率 0 0得得得得信信信信号号号号应应应应该该该该被被被被保留保留保留保留,成为等幅振荡输出信号。成为等幅振荡输出信号。成为等幅振荡输出信号。成为等幅振荡输出信号。振振振振荡荡荡荡电电电电路路路路是是是是单单单单口口口口网网网网络络络络，无无无无需需需需输输输输入入入入信信信信号号号号就就就就能能能能起起起起振振振振，起起起起振的信号源来自何处？振的信号源来自何处？振的信号源来自何处？振的信号源来自何处？6、5、1 振荡器得平衡条件振荡器得平衡条件(从无到有从无到有从无到有从无到有)然然然然而而而而,一一一一

17、般般般般初初初初始始始始信信信信号号号号很很很很微微微微弱弱弱弱,很很很很容容容容易易易易被被被被干干干干扰扰扰扰信信信信号号号号淹淹淹淹没没没没,不不不不能能能能形形形形成一定幅度得输出信号。因此成一定幅度得输出信号。因此成一定幅度得输出信号。因此成一定幅度得输出信号。因此,起振阶段要求起振阶段要求起振阶段要求起振阶段要求(由弱到强由弱到强由弱到强由弱到强)起振条件起振条件起振条件起振条件接通电源瞬间引起的电压、电流突变，电路器件内部噪声等。接通电源瞬间引起的电压、电流突变，电路器件内部噪声等。接通电源瞬间引起的电压、电流突变，电路器件内部噪声等。接通电源瞬间引起的电压、电流突变，电路器件内

18、部噪声等。15 稳稳稳稳幅幅幅幅得得得得作作作作用用用用就就就就就就就就是是是是,当当当当输输输输出出出出信信信信号号号号幅幅幅幅值值值值增增增增加加加加到到到到一一一一定定定定程程程程度度度度时时时时,使使使使振幅平衡条件从振幅平衡条件从振幅平衡条件从振幅平衡条件从 AFAF1 1 到到到到AFAF=1=1。6、5、1 振荡器得平衡条件振荡器得平衡条件 当输出信号幅值增加到一定程度时当输出信号幅值增加到一定程度时当输出信号幅值增加到一定程度时当输出信号幅值增加到一定程度时,就要限制她继续增加。就要限制她继续增加。就要限制她继续增加。就要限制她继续增加。(由增到稳由增到稳由增到稳由增到稳)16

19、6、5、1 振荡器得平衡条件振荡器得平衡条件176、5、1 振荡器得平衡条件振荡器得平衡条件186、5、1 振荡器得平衡条件振荡器得平衡条件196、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件 以上分析了保证振荡器由弱到强地建立起振荡得起振条以上分析了保证振荡器由弱到强地建立起振荡得起振条以上分析了保证振荡器由弱到强地建立起振荡得起振条以上分析了保证振荡器由弱到强地建立起振荡得起振条件件件件;保证振荡器进入平衡状态、产生等幅振荡得平衡条件。保证振荡器进入平衡状态、产生等幅振荡得平衡条件。保证振荡器进入平衡状态、产生等幅振荡得平衡条件。保证振荡器进入平衡状态、产生等幅振荡得平衡条件。

20、实际上实际上实际上实际上,平衡状态下得振荡器仍然受到外界因素变化得影平衡状态下得振荡器仍然受到外界因素变化得影平衡状态下得振荡器仍然受到外界因素变化得影平衡状态下得振荡器仍然受到外界因素变化得影响而可能引起幅度和频率不稳。因此响而可能引起幅度和频率不稳。因此响而可能引起幅度和频率不稳。因此响而可能引起幅度和频率不稳。因此,还应该分析保证振荡器还应该分析保证振荡器还应该分析保证振荡器还应该分析保证振荡器得平衡状态不因外界因素变化而受到破坏得稳定条件。得平衡状态不因外界因素变化而受到破坏得稳定条件。得平衡状态不因外界因素变化而受到破坏得稳定条件。得平衡状态不因外界因素变化而受到破坏得稳定条件。稳定

21、条件也分为振幅稳定与相位稳定两种稳定条件也分为振幅稳定与相位稳定两种稳定条件也分为振幅稳定与相位稳定两种稳定条件也分为振幅稳定与相位稳定两种。以下分别讨以下分别讨论之。论之。206、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件1 1)振幅平衡得稳定条件振幅平衡得稳定条件 要保证外界因素变化时振幅相对稳定要保证外界因素变化时振幅相对稳定,就就是要就就是要:当振幅变当振幅变化时化时,AF得大小朝反方向变化。得大小朝反方向变化。216、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件1 1)振幅平衡得稳定条件振幅平衡得稳定条件定义定义定义定义:在外因得作用下在外因得作用下在外因得

22、作用下在外因得作用下,振荡器在平衡点附近可重新建立新得平振荡器在平衡点附近可重新建立新得平振荡器在平衡点附近可重新建立新得平振荡器在平衡点附近可重新建立新得平衡状态衡状态衡状态衡状态,外因消失之后又能自动得恢复到原来得平衡状态。外因消失之后又能自动得恢复到原来得平衡状态。外因消失之后又能自动得恢复到原来得平衡状态。外因消失之后又能自动得恢复到原来得平衡状态。226、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件平衡点B不就是稳定得平衡点。236、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件图图图图 6 6、5 5、2 2 软自激得振荡特性软自激得振荡特性软自激得振荡特性软

23、自激得振荡特性图图图图 6 6、5 5、3 3 硬自激得振荡特性硬自激得振荡特性硬自激得振荡特性硬自激得振荡特性软自激软自激软自激软自激:无需外加激励无需外加激励无需外加激励无需外加激励,振荡便可自激。开始起振时振荡便可自激。开始起振时振荡便可自激。开始起振时振荡便可自激。开始起振时,AF1,AF1,振荡振荡振荡振荡处于增幅振荡状态处于增幅振荡状态处于增幅振荡状态处于增幅振荡状态,振幅由小到大振幅由小到大振幅由小到大振幅由小到大,直到达到直到达到直到达到直到达到QQ点为止。点为止。点为止。点为止。硬自激硬自激硬自激硬自激:需要预先加上一个一定幅度得信号才能起振。需要预先加上一个一定幅度得信号才

24、能起振。需要预先加上一个一定幅度得信号才能起振。需要预先加上一个一定幅度得信号才能起振。246、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件2 2)相位平衡得稳定条件相位平衡得稳定条件 相位稳定条件就是指相位平衡条件遭到破坏时相位稳定条件就是指相位平衡条件遭到破坏时相位稳定条件就是指相位平衡条件遭到破坏时相位稳定条件就是指相位平衡条件遭到破坏时,相位平相位平相位平相位平衡能重新建立衡能重新建立衡能重新建立衡能重新建立,且仍能保持相对稳定得振荡频率。且仍能保持相对稳定得振荡频率。且仍能保持相对稳定得振荡频率。且仍能保持相对稳定得振荡频率。外部外部扰动扰动 稳定原理：稳定原理：频率频率

25、 相位相位 频率频率 256、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件图图图图 6 6、5 5、4 4 并联谐振回路得并联谐振回路得并联谐振回路得并联谐振回路得相频特性相频特性相频特性相频特性2 2)相位平衡得稳定条件相位平衡得稳定条件LCLC并联谐振回路不但就是决并联谐振回路不但就是决并联谐振回路不但就是决并联谐振回路不但就是决定振荡频率得主要角色定振荡频率得主要角色定振荡频率得主要角色定振荡频率得主要角色,而且而且而且而且就是稳定振荡频率得机构就是稳定振荡频率得机构就是稳定振荡频率得机构就是稳定振荡频率得机构266、5、2 振荡器平衡状态得稳定条件振荡器平衡状态得稳定条件4

26、放大电路放大电路3)基本组成部分基本组成部分4正反馈网络正反馈网络4选频网络选频网络(选择满足相位平衡条件得一个频率。经常与反馈选择满足相位平衡条件得一个频率。经常与反馈 网络合二为一。网络合二为一。)4稳幅环节稳幅环节4稳定环节稳定环节 从上面得讨论可知从上面得讨论可知从上面得讨论可知从上面得讨论可知,要使反馈振荡器能够产生持续得等幅要使反馈振荡器能够产生持续得等幅要使反馈振荡器能够产生持续得等幅要使反馈振荡器能够产生持续得等幅振荡振荡振荡振荡,必须满足振荡得必须满足振荡得必须满足振荡得必须满足振荡得起振条件、平衡条件和稳定条件起振条件、平衡条件和稳定条件起振条件、平衡条件和稳定条件起振条件

27、、平衡条件和稳定条件,她们就她们就她们就她们就是缺一不可得。因此是缺一不可得。因此是缺一不可得。因此是缺一不可得。因此,反馈型正弦波振荡器应该包括反馈型正弦波振荡器应该包括反馈型正弦波振荡器应该包括反馈型正弦波振荡器应该包括:从从 回到回到幅度稳定幅度稳定相位稳定相位稳定276、6 反馈型反馈型LC振荡器线路振荡器线路6、6、1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器6、6、2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器 (哈特莱振荡器哈特莱振荡器)6、6、3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器 (考毕兹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三端式振荡器相位平衡条件得判断准则得

28、判断准则286、6、1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器 放大器与振荡器本质上都就是将直流电能转化为交流电放大器与振荡器本质上都就是将直流电能转化为交流电放大器与振荡器本质上都就是将直流电能转化为交流电放大器与振荡器本质上都就是将直流电能转化为交流电能能能能,不同之处在于不同之处在于不同之处在于不同之处在于:放大器需要外加控制信号而振荡器不需要。放大器需要外加控制信号而振荡器不需要。放大器需要外加控制信号而振荡器不需要。放大器需要外加控制信号而振荡器不需要。因此因此因此因此,如果将放大器得输出正反回输入端如果将放大器得输出正反回输入端如果将放大器得输出正反回输入端如果将放大器得输出正反回输入端,以

29、提供控制能量转换以提供控制能量转换以提供控制能量转换以提供控制能量转换得信号得信号得信号得信号,就可能形成振荡器。就可能形成振荡器。就可能形成振荡器。就可能形成振荡器。如如如如果果果果由由由由LCLC谐谐谐谐振振振振回回回回路路路路通通通通过过过过互互互互感感感感耦耦耦耦合合合合将将将将输输输输出出出出信信信信号号号号送送送送回回回回输输输输入入入入回路回路回路回路,所形成得就是互感耦合振荡器。所形成得就是互感耦合振荡器。所形成得就是互感耦合振荡器。所形成得就是互感耦合振荡器。由由由由互互互互感感感感耦耦耦耦合合合合同同同同名名名名端端端端定定定定义义义义可可可可判判判判知知知知,反反反反馈馈

30、馈馈网网网网络络络络形形形形成成成成正正正正反反反反馈馈馈馈,满足相位平衡条件。如果再满足起振条件满足相位平衡条件。如果再满足起振条件满足相位平衡条件。如果再满足起振条件满足相位平衡条件。如果再满足起振条件,就符合基本原理。就符合基本原理。就符合基本原理。就符合基本原理。296、6、1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器互感耦合振荡器有三种互感耦合振荡器有三种互感耦合振荡器有三种互感耦合振荡器有三种:调集电路调集电路调集电路调集电路调基电路调基电路调基电路调基电路调发电路调发电路调发电路调发电路她们就是根据振荡器回路在集电极、基极、发射她们就是根据振荡器回路在集电极、基极、发射她们就是根据振荡器回路

31、在集电极、基极、发射她们就是根据振荡器回路在集电极、基极、发射极来区分得。极来区分得。极来区分得。极来区分得。都采用具有高稳定性得混合反馈偏置电流。都采用具有高稳定性得混合反馈偏置电流。都采用具有高稳定性得混合反馈偏置电流。都采用具有高稳定性得混合反馈偏置电流。306、6、1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器1、调集电路、调集电路优点优点:振荡幅度较大振荡幅度较大振荡幅度较大振荡幅度较大,谐波成分较少谐波成分较少谐波成分较少谐波成分较少;调整调整调整调整M M M M基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。缺点缺点:工作频率不能太高。工作频率不能太高。工作频

32、率不能太高。工作频率不能太高。应用于中、应用于中、应用于中、应用于中、短波段。短波段。短波段。短波段。316、6、1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器2 2、调基电路、调基电路、调基电路、调基电路优点优点:振荡频率在较宽得范围内改变振荡频率在较宽得范围内改变振荡频率在较宽得范围内改变振荡频率在较宽得范围内改变,振幅变化不大振幅变化不大振幅变化不大振幅变化不大;调整调整调整调整M M M M基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。缺点缺点:工作频率不能太高。工作频率不能太高。工作频率不能太高。工作频率不能太高。326、6、1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器3 3

33、、调发电路、调发电路、调发电路、调发电路优点:波形较好波形较好波形较好波形较好,失真小失真小失真小失真小;调整调整调整调整M M M M基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。基本不影响振荡频率。缺点:工作频率不能太高。工作频率不能太高。工作频率不能太高。工作频率不能太高。3334将将和反和反馈线圈等效圈等效(6-1-8)(6-1-9)35将式将式(6-1-9)代入式代入式(6-1-8),可得可得:式中式中 按按图中的同名端中的同名端连接方式接方式,F。因此。因此电路的振路的振荡频率率在在谐振振频率率处,负载回路回路显纯电阻特性阻特性,即即A()。即即LC并联回路的谐振频率

34、：并联回路的谐振频率：(6-1-14)36一般一般说来，来，。于是，。于是，电路的反路的反馈系数系数为：(4-1-15)放大器的谐振时的电压增益为放大器的谐振时的电压增益为 并联回路的谐振阻抗为并联回路的谐振阻抗为 (4-1-16)可得电路的起振条件可得电路的起振条件：376、6、2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡哈特莱振荡器器)如果正反馈网络由如果正反馈网络由如果正反馈网络由如果正反馈网络由LCLC谐振回路中得电感分压电路将输谐振回路中得电感分压电路将输谐振回路中得电感分压电路将输谐振回路中得电感分压电路将输出信号送回输入回路出信号送回输入回路出信号送回输入回路出信号送

35、回输入回路,所形成得就是电感反馈式三端振荡所形成得就是电感反馈式三端振荡所形成得就是电感反馈式三端振荡所形成得就是电感反馈式三端振荡器。器。器。器。(+)(-)(+)(+)386、6、2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡哈特莱振荡器器)哈特莱振荡器特点哈特莱振荡器特点哈特莱振荡器特点哈特莱振荡器特点:集电极与基集电极与基集电极与基集电极与基极接于极接于极接于极接于LCLCLCLC回路两端回路两端回路两端回路两端,发射极则接发射极则接发射极则接发射极则接于线圈中某一点。于线圈中某一点。于线圈中某一点。于线圈中某一点。利用瞬时极性法可判定电路利用瞬时极性法可判定电路利用瞬时极性

36、法可判定电路利用瞬时极性法可判定电路满满满满足振荡得相位调节足振荡得相位调节足振荡得相位调节足振荡得相位调节。396、6、2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡哈特莱振荡器器)优点优点优点优点:1 1 1 1、容易起振容易起振容易起振容易起振;2 2 2 2、改变回路电容来调整频率时改变回路电容来调整频率时改变回路电容来调整频率时改变回路电容来调整频率时,基本上基本上基本上基本上不影响电路得反馈系数。不影响电路得反馈系数。不影响电路得反馈系数。不影响电路得反馈系数。缺点缺点缺点缺点:1 1 1 1、振荡器波形较差振荡器波形较差振荡器波形较差振荡器波形较差(谐波成分多谐波成分多

37、谐波成分多谐波成分多););););2 2 2 2、反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数F F F F随频率变化而变化。随频率变化而变化。随频率变化而变化。随频率变化而变化。406 6、6 6、2 2 电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器哈特莱振荡器哈特莱振荡器哈特莱振荡器)1、反馈回路为感性支路反馈回路为感性支路反馈回路为感性支路反馈回路为感性支路,对高对高对高对高次谐波呈现高阻抗次谐波呈现高阻抗次谐波呈现高阻抗次谐波呈现高阻抗,故对于故对于故对于故对于LCLCLCLC回路中得高次谐波反馈较强回路中得高次谐波反馈较强回路中得高次谐波反馈较

38、强回路中得高次谐波反馈较强,波形失真较大。波形失真较大。波形失真较大。波形失真较大。2、当工作频率较高时当工作频率较高时当工作频率较高时当工作频率较高时,由于由于由于由于L1L1L1L1和和和和L2L2L2L2上得分布电容和晶体管得上得分布电容和晶体管得上得分布电容和晶体管得上得分布电容和晶体管得极间电容均并联于极间电容均并联于极间电容均并联于极间电容均并联于L1L1L1L1和和和和L2L2L2L2两端两端两端两端,这样这样这样这样,反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数F F F F随频率变化而随频率变化而随频率变化而随频率变化而改变。改变。改变。改变。416 6、6 6、2 2 电感反馈式三端振

39、荡器电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器哈特莱振荡器哈特莱振荡器哈特莱振荡器)L1L2C电路得特点电路得特点电路得特点电路得特点:4容易起振容易起振改改变电容而不影响变电容而不影响F。4调整频率方便调整频率方便4振荡波形不够好振荡波形不够好高次谐波反馈较强高次谐波反馈较强,波波形失真较大。形失真较大。4不适于很高频率工作不适于很高频率工作分布电容和极间电容并联于分布电容和极间电容并联于L1与与L2两端两端,F随频率变化而改变。随频率变化而改变。L1L2C426 6、6 6、3 3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振

40、荡器(考毕兹振荡器考毕兹振荡器考毕兹振荡器考毕兹振荡器)图图图图 7 7、6 6、3 3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器(+)(-)(+)(+)如果正反馈网络由如果正反馈网络由如果正反馈网络由如果正反馈网络由LCLCLCLC谐振回路中得电容分压电路将输出信谐振回路中得电容分压电路将输出信谐振回路中得电容分压电路将输出信谐振回路中得电容分压电路将输出信号送回输入回路号送回输入回路号送回输入回路号送回输入回路,所形成得就是电容反馈式三端振荡器。所形成得就是电容反馈式三端振荡器。所形成得就是电容反馈式三端振荡器。所形成得就是电容反馈式三端振荡器。43

41、6、6、3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器考毕兹振荡器)446、6、3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡考毕兹振荡器器)优点优点:1、输出波形好、输出波形好;(电容电容对高次谐波对高次谐波呈较低阻抗呈较低阻抗。)2、频率稳定度高、频率稳定度高;(电路中得不稳电路中得不稳定电容与该电路并联定电容与该电路并联,适当加大回适当加大回路电容量路电容量,可削弱影响。可削弱影响。)3、适合较高工作频率。、适合较高工作频率。缺点缺点:通过通过C1,C2来改变频率来改变频率,反馈系数反馈系数F会随着变化会随着变化,调整频率不方便。调整频率不方便。(可通可通过在过在L

42、两端并上一个可变电容解决。两端并上一个可变电容解决。)456 6、6 6、3 3 电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器考毕兹振荡器考毕兹振荡器考毕兹振荡器)C1C2LC1C2L电路得特点电路得特点:变电容影响变电容影响F,变电感不便。变电感不便。4调整频率不太方便调整频率不太方便4输出波形较好输出波形较好高次谐波反馈较弱高次谐波反馈较弱,波波形接近正弦波。形接近正弦波。4频率稳定度较好频率稳定度较好分布电容和极间电容并联于分布电容和极间电容并联于C1与与C2两端两端,被较大被较大C1与与C2 吸收。吸收。4适用于较高得工作频率适用于较高

43、得工作频率甚至可只利用器件得输入电容甚至可只利用器件得输入电容和输出电容。和输出电容。466 6、6 6、4 LC4 LC三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则 回回回回顾顾顾顾LCLC三三三三端端端端式式式式振振振振荡荡荡荡器器器器得得得得基基基基本本本本电电电电路路路路,发发发发现现现现其其其其电电电电路路路路结结结结构构构构存存存存在在在在一一一一个个个个规规规规律律律律:晶晶晶晶体体体体管管管管得得得得集集集集电电电电极极极极发发发发射射射射极极极极(cece)之之之之间间间间和和和和基基

44、基基极极极极发发发发射射射射极极极极(bebe)之之之之间间间间回回回回路路路路元元元元件件件件得得得得电电电电抗抗抗抗性性性性质质质质相相相相同同同同;她她她她们们们们与与与与集集集集电电电电极极极极基基基基极极极极之之之之间间间间(bc)(bc)回回回回路路路路元元元元件件件件得得得得电电电电抗抗抗抗性性性性质质质质相相相相反反反反。她她她她具具具具有有有有普普普普遍遍遍遍意意意意义义义义吗吗吗吗？下面就此证明。下面就此证明。下面就此证明。下面就此证明。L1L2CC1C2L476 6、6 6、4 LC4 LC三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相

45、位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则 为为简简便便起起见见,我我们们假假定定谐谐振振回回路路三个元件都就是纯电抗三个元件都就是纯电抗,即即振荡器得振荡频率等于回路得固有谐振频率振荡器得振荡频率等于回路得固有谐振频率,即即结论结论:4Xeb与与Xce同性质同性质,她们与她们与Xcb相异相异;4成立成立射同，射同，基反！基反！486 6、6 6、4 LC4 LC三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则三端式振荡器相位平衡条件得判断准则举例举例:振振荡荡器器得得振振荡荡频频率率应应低低于于L1和和C1支支路路得得串串联联

46、谐谐振振频频率率,此此时时,该支路呈容性该支路呈容性,整个回路满足电容三端得相位条件。整个回路满足电容三端得相位条件。振荡器得振荡频率振荡器得振荡频率496、7 振荡器得频率稳定问题振荡器得频率稳定问题 评价振荡器频率得主要指标评价振荡器频率得主要指标评价振荡器频率得主要指标评价振荡器频率得主要指标:准确度与稳定度准确度与稳定度准确度与稳定度准确度与稳定度。通常分为绝对频率准确度与相对频率准确度通常分为绝对频率准确度与相对频率准确度。稳定度稳定度稳定度稳定度:指在一定时间间隔内指在一定时间间隔内指在一定时间间隔内指在一定时间间隔内,频率准确度得变化。频率准确度得变化。频率准确度得变化。频率准确

47、度得变化。准确度准确度准确度准确度:振荡器实际工作频率振荡器实际工作频率振荡器实际工作频率振荡器实际工作频率f f与标称频率与标称频率与标称频率与标称频率 f f 0 0之间得之间得之间得之间得 偏差偏差偏差偏差,称为振荡频率准确度。称为振荡频率准确度。称为振荡频率准确度。称为振荡频率准确度。频率稳定度频率稳定度频率稳定度频率稳定度506、7 振荡器得频率稳定问题振荡器得频率稳定问题根据所指定得时间间隔不同根据所指定得时间间隔不同,频率稳定度可分为长期频频率稳定度可分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。影响振荡频率得有如下三种因素

48、影响振荡频率得有如下三种因素影响振荡频率得有如下三种因素影响振荡频率得有如下三种因素:)振荡回路参数振荡回路参数振荡回路参数振荡回路参数与与与与;)回路电阻回路电阻回路电阻回路电阻;)有源器件得有源器件得有源器件得有源器件得参数。参数。参数。参数。长期稳定度长期稳定度长期稳定度长期稳定度:一般指几天或几个月一般指几天或几个月一般指几天或几个月一般指几天或几个月(与电路与电路与电路与电路 元件和石英晶体等老化有关元件和石英晶体等老化有关元件和石英晶体等老化有关元件和石英晶体等老化有关)短期稳定度短期稳定度短期稳定度短期稳定度:指一天内指一天内指一天内指一天内,以小时以小时以小时以小时,分分分分,

49、秒秒秒秒 (与温与温与温与温 度变化、电压变化和电路参数不度变化、电压变化和电路参数不度变化、电压变化和电路参数不度变化、电压变化和电路参数不 稳有关稳有关稳有关稳有关)瞬时稳定度瞬时稳定度瞬时稳定度瞬时稳定度:一般以秒或毫秒计一般以秒或毫秒计一般以秒或毫秒计一般以秒或毫秒计(主要由内部主要由内部主要由内部主要由内部 噪声引起噪声引起噪声引起噪声引起)516、7 振荡器得频率稳定问题振荡器得频率稳定问题影响频率稳定度得因素及解决办法影响频率稳定度得因素及解决办法影响频率稳定度得因素及解决办法影响频率稳定度得因素及解决办法:1 1 1 1、元件得机械变形元件得机械变形元件得机械变形元件得机械变形

50、(温度、气压、湿度等温度、气压、湿度等温度、气压、湿度等温度、气压、湿度等)1 1)选用不易发生机械变形得元件选用不易发生机械变形得元件选用不易发生机械变形得元件选用不易发生机械变形得元件;2 2)振荡器置于恒温箱中振荡器置于恒温箱中振荡器置于恒温箱中振荡器置于恒温箱中;3 3)采用温度补偿措施。采用温度补偿措施。采用温度补偿措施。采用温度补偿措施。2 2 2 2、回路电阻回路电阻回路电阻回路电阻r r r r得影得影得影得影响响响响3 3 3 3、有源器件参数变化得影响、有源器件参数变化得影响、有源器件参数变化得影响、有源器件参数变化得影响:有源器件工作状态得改变也会对频率产生影响。有源器件