正弦波振荡器教案.doc

第三章 正弦波振荡器概述一、 电子线路分两大类：1、 信号处理电路（如放大器），特点：有输入才有输出2、 振荡电路，特点：不要输入信号也有输出信号，是信号发生器两种电路本质上都是能量转换装置，把直流电源提供的功率部分转换为交流输出功率二、 振荡器分类1、 非正弦波振荡器，如多谐振荡器、三角波振荡器（数字电路中学）2、 正弦波振荡器（1） 反馈型 （A）、LC振荡器： （a）变压器耦合式、（b）电感三点式 、（c）电容三点式 （B）、RC振荡器 ( a) 桥式 （i） 文氏桥、 （ii）双T桥 （b）移相式（2） 负阻型 三、 主要技术指标1、 振荡频率的准确性和稳定性；2、 振荡幅度大小及稳定性；3、 振荡波形的非线性失真程度3.1反馈振荡器的工作原理一个典型的正弦波振荡器的基本原理“K”打到“1”，由产生和如果，则将“K”打到“2”，就可以由来代替，这时即使没有也有就由放大器和反馈网络组成了振荡器一、 振荡器的平衡条件当振荡器有等幅的正弦波输出时，对振荡频率来说，有，即反馈信号与输入信号幅度相等，相位相同即环路增益：或：即为振荡器的平衡条件，包括：1、幅度平衡条件：，即反馈信号与输入信号幅度相同。

2、相位平衡条件：，即反馈信号与输入信号相位相同其中：，为环路增益相位，即反馈信号与输入信号相位差； ，为开环增益相位，即输出信号与输入信号相位差； ，为反馈系数相位，即反馈信号与输出信号相位差二、 振荡器的起振1、振荡器的起振条件实际的振荡器中是没有的，只要一通电，马上就有输出信号起振过程是这样的，当通电时，在放大器的输入端就会有电扰动，称为起始信号，其特点为（1）十分微弱，（2）频率成分非常丰富在这些众多的频率中，如果有某个频率满足，且同相则每经过一次放大、反馈的循环，、都增大一点，即的幅度在逐渐地变大这就是“起振”显然要“起振”必须满足下面条件：（1）幅度起振条件：，反馈信号幅度大于输入信号幅度；（2）相位起振条件：，反馈信号与输入信号同相2、振荡器必须具有选频特性 只有某个频率满足起振条件，其他频率都不满足这样振出来才是单一频率的正弦波如果有多个频率满足起振条件，则振出来的就不是完好的正弦波3、振荡器必须包含非线性环节这里的非线性不是指伏安特性非线性，而是指当输入信号幅度变化时，环路增益会跟着变化一般是当输入信号幅度时，环路增益，这样才能使振荡器由起振到平衡。

起振时是小信号，较大，，、都在增大，三极管可能进入饱和或截止区，使，进而使，一直到时，进入平衡状态，这时保持不变，输出等幅波4、 自偏压效应（P126）、、；直流偏置（甲类）小信号时，在交流反馈信号的整个周期内，发射结始终是导通的，交流反馈信号对C1的充、放电电荷是相等的，C1上不产生额外的直流电压大信号时，在负半周的某段时间内发射结可能截止，这样对C1的充、放电电荷是不相等的，C1上就会产生额外的直流负电压（左正右负），该负电压使三极管由甲类进入甲乙类甚至乙类、丙类，使，振荡器就由起振到平衡这时如果用直流电压表测量三极管基极电压一般是负的，这是用直流电压表判断是否起振的简便方法5、 振荡的建立过程通电→输入端电冲击（微弱、多频率）→选频放大→某一频率的且同相→→进入非线性区→→→保持不变，输出等幅波三、 振荡的稳定条件稳定平衡和不稳定平衡外界干扰会使系统离开原来的平衡状态，如果系统自己会产生一个恢复到原来平衡状态的趋势，则原来的平衡为稳定平衡如果系统反而会产生一个进一步离开原来平衡状态的趋势，则原来的平衡为不稳定平衡1、 幅度稳定条件：，环路增益大小与输入信号幅度的关系特性曲线在平衡点处是负斜率。

2、 相位稳定条件：，环路增益相位与振荡频率的关系特性曲线在振荡频率点处是负斜率如：右图振荡器（1）幅度：开始时，随着、变大，三极管可能进入饱和或截止区，使增益，进而使，所以与的关系曲线在平衡点一定是负斜率2）相位：当同名端确定后，不管什么频率，变压器的次级电压与初级电压都是同相（或反相）又所以环路增益相位与频率的关系就是LC并联谐振回路的相位与频率的关系，而在谐振点是负斜率，所以在振荡点也是负斜率。