通信电路原理 第8章讲解
66页1、第八章第八章 正弦波振荡器正弦波振荡器 8-1 8-1 概述概述2 2 8-2 8-2 振荡器的基本工作原理振荡器的基本工作原理2 2 8-3 8-3 三点式三点式LCLC正弦波振荡器正弦波振荡器1 1 8-6 8-6 石英晶体振荡器石英晶体振荡器1 1 8-8 8-8 压控振荡器(压控振荡器(VCOVCO)1 1 8-5 8-5 LCLC正弦波振荡器的频率稳定度正弦波振荡器的频率稳定度2 2 8-4 8-4 差动对管振荡电路差动对管振荡电路3 3 8-7 8-7 RCRC正弦波振荡器正弦波振荡器2 2 8-9 8-9 负阻振荡器负阻振荡器3 3 8-10 8-10 正弦波振荡器的设计考虑正弦波振荡器的设计考虑2 2 重点:重点: 掌握正弦波振荡电路的工作原理、电路组掌握正弦波振荡电路的工作原理、电路组 成、实际电路的等效电路画法、分析与计算,成、实际电路的等效电路画法、分析与计算, 重点是三点式正弦波振荡电路的工作原理与实重点是三点式正弦波振荡电路的工作原理与实 际电路的分析。际电路的分析。 难点:难点: 正弦波振荡器的幅度稳定条件与频率稳定正弦波振荡器的幅度稳定条件与频率稳定 条件
2、;实际振荡电路的分析与计算。条件;实际振荡电路的分析与计算。 8-1 8-1 概述概述2 2 自激振荡器功能:自激振荡器功能: 转换为转换为 将直流电能将直流电能 交变振荡能量交变振荡能量 1. 1.按波形分类:按波形分类: (1)(1)简谐波振荡器简谐波振荡器 ( (产生波形近似为正弦波产生波形近似为正弦波) ) 高频:高频:LCLC振荡器振荡器 ( (较稳定较稳定 /10/10-3 -3 10 10-4 -4 ) ) 石英晶体振荡器石英晶体振荡器 ( (最稳定最稳定 /10/10-5 -5 10 10-7 -7 ) ) 低频:低频:RCRC振荡器振荡器 ( (稳定性差稳定性差/10/10-2 -2 10 10-3 -3 ) ) (2) (2) 张弛振荡器张弛振荡器 ( (产生非正弦波和近似正弦波产生非正弦波和近似正弦波) ) 2. 2.研究方法研究方法 多采用正反馈方法多采用正反馈方法 简介负阻方法简介负阻方法 重点:重点: 正弦波振荡器工作原理;正弦波振荡器工作原理; 起振条件、平衡条件、稳定条件;起振条件、平衡条件、稳定条件; 电路的判别原则。电路的判别原则。 8-2 8-2
3、振荡器的基本工作原理振荡器的基本工作原理2 2 一、问题的引入一、问题的引入 从调谐放大器到自激振荡器从调谐放大器到自激振荡器 ( (图图8-1 p241)8-1 p241) 自激振荡器条件:(图8-2 p242 振荡器模型) 1. 1.电路满足正反馈电路满足正反馈 2. 2.有选频电路有选频电路, , 选出选出 正弦或余弦信号;正弦或余弦信号; 3. 3.有非线性部件有非线性部件, , 将直流电能转为交流信号能量。将直流电能转为交流信号能量。 二、起振条件二、起振条件 起振过程起振过程: : 扰动扰动放大放大选频选频正反馈正反馈放大放大 每次正反馈使每次正反馈使V V s s ( (V V f f V V s s ) )逐渐增大,幅度达到一逐渐增大,幅度达到一 定值时,放大器进入非线性区定值时,放大器进入非线性区( (饱和或截止饱和或截止) ),增益下,增益下 降,当降,当V V s s = =V V f f 时,进入平衡状态。时,进入平衡状态。 起振条件起振条件: :所以起振过程中: 起振条件为起振条件为: : 幅度条件幅度条件: : A A v vF Fv v 1 1 相位条件相
4、位条件: : a a + + f f =2=2n n (n= 0,1,)(n= 0,1,) 幅度平衡条件幅度平衡条件: : A A v vF Fv v =1 =1 相位平衡条件相位平衡条件: : a a + + f f =2=2nn(n=0,1,)(n=0,1,) 此此时时时时V V f f 起起维维维维持振持振荡荡荡荡器平衡的作用。器平衡的作用。 三、平衡条件三、平衡条件 四、稳定条件四、稳定条件( (幅度稳定和相位稳定幅度稳定和相位稳定) ) 当平衡条件被破坏时当平衡条件被破坏时, ,振荡器应具有自动恢复到振荡器应具有自动恢复到 平衡状态的能力。平衡状态的能力。 1幅度稳定条件(图8-3 p243) A点:软激励状态 B点:硬激励状态 幅度稳定条件为:幅度稳定条件为: 且相差越大越好。且相差越大越好。 即:振幅稳定是利用即:振幅稳定是利用 放大器的非线性,使放大器的非线性,使 A Av v 与振幅的变化成反与振幅的变化成反 比。比。 内稳幅措施内稳幅措施: 加大放大器的非线性,及自给偏压加大放大器的非线性,及自给偏压 效应。效应。 外稳幅措施外稳幅措施: : 放大器为线性时,另插入
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