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第四章 正弦波振荡器
3.环路增益相位在振荡频率点应为2π的整数倍，即环 路应是正反馈。
4.选频网络应具有负斜率的相频特性。因为在振荡频 率点附近，可以认为放大器件本身的相频特性为常数， 而反馈网络通常由变压器、电阻分压器或电容分压器组 成，其相频特性也可视为常数，所以相位稳定条件应该 由选频网络实现。
第四章 正弦波振荡器
4.2反馈振荡原理
4.2.2 振荡过程及其中的三个振荡条件※※
一个反馈振荡器必须满足三个条件：起振条件（保证 接通电源后能逐步建立起振荡），平衡条件（保证进入维 持等幅持续振荡的平衡状态）和稳定条件（保证平衡状态 不因外界不稳定因素影响而受到破坏）。
＋
＋
U i
主 网 络 Uo
－
2、提高LC振荡器频率稳定度的措施
（1）减少外界因素变化的影响
（2）提高电路抗外界因素变化影响的能力
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第四章 正弦波振荡器
4.3 LC振荡器
定义
采用LC谐振回路作为 选频网络的反馈振荡器
统称为LC振荡器
LC振荡器可以用来产生几十千 赫到几百兆赫的正弦波信号
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第四章 正弦波振荡器
本节介绍以单个晶体管作为放大器，以LC分立 元件作为选频网络的LC振荡器。其中晶体管也可以 改用场效应管，工作原理基本相同。
根据所产生的波形不同，可将振荡器分成正弦波振荡器和 非正弦波振荡器两大类。前者能产生正弦波，后者能产生矩 形波、三角波、锯齿波等。
按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC 振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。其中LC振荡器和晶 体振荡器用于产生高频正弦波，RC振荡器用于产生低频正 弦波。
－
＋ 反 馈 网 络 Uf
－
＋ U f －
反馈振荡器的组成
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第四章 正弦波振荡器
1.起振过程与起振条件
环路增益：
T
(
)
U f U i
A F
要使振幅不断增长的条件：
U f (0) T(0)Ui (0) Ui (0) T(0 ) 1
也可写成：
T 0 1 T 0 2n （n=0,1,2,···）
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4.2.4 振荡器的频率稳定度
1、频率稳定度定义
反馈振荡器如满足起振、平衡、稳定三个条件 ，就能 够产生等幅持续的振荡波形。当受到外界不稳定因素影响 时，振荡器的相位或振荡频率可能发生变化，虽然能自动 回到平衡状态，但振荡频率在平衡点附近随机变化这一现 象却是不可避免的。
通常所讲的频率稳定度一般指短期频稳度，定义为：
按照产生振荡的方法，分为反馈振荡器和负阻振荡器。
各个频段的振荡器（举例）
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第四章 正弦波振荡器
4.2 反馈振荡原理
4.2.1并联谐振回路中的自由振荡现象
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uc(t)
S
e－t
ic
iL
iR
＋
＋
＋
0
Us
uc
－
uL －
uR Re0 －
t
图 4.2.1 RLC电路与电压源的连接
3
图 4.2.2 RLC欠阻尼振荡波形
2
f0 lim
f n 0
1 n
n
i1
f0 f0
i
f 0 f0
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第四章 正弦波振荡器
其中 f0 i fi f0 是第i次测试时的绝对频率偏差。
f0
lim
n
1 n
n i1
fi f0
是绝对频率偏差的平均值，也就是 绝对频率准确度。
可见，频率稳定度是用均方误差值来表示的相对频率 偏差程度。
M
UCC
集电级调谐型互感耦合
振荡电路如图示:
C
Rb1
L
Cb
请看例题：
Rb2
Re
Ce
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【例4.2】 判断图例4.2所示两级互感耦合振荡电路能否 正常工作。
V1
V2
L1
L2 C1
Re
C2 L3
RL
图 例4.2
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第四章 正弦波振荡器
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第四章 正弦波振荡器
4.3.2三端式振荡器 电路组成法则
V1 L C
Rb2 Re1
Re3
Re2
Ce1 Ce2
Re4
R1
(c)Biblioteka 11第四章 正弦波振荡器注意
1. LC并联回路阻抗的相频特性和LC串联回路 导纳的相频特性是负斜率。 2. LC并联回路导纳的相频特性和LC串联回路 阻抗的相频特性是正斜率。
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串联谐振曲线
并联谐振曲线
R
0
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LC振荡器按其 反馈网络的不同
互感耦合 电容耦合
自耦变压器耦合
统称为 三端式振荡器
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4.3.1互感耦合振荡器
此电路采用共发射极组态，LC回路接在集电极上。
互感耦合振荡器是依靠线圈之间的互感耦合实现正反馈，
所以，应注意耦合线圈同名端的正确位置。同时，耦合系
数M要选择合适，使之满足振幅起振条件。
第四章 正弦波振荡器
第四章 正弦波振荡器
4.1 概述 4.2 反馈振荡原理 ※ 4.3 LC振荡器 ※ 4.4 晶体振荡器 ※ 4.5 压控振荡器 4.6 集成电路振荡器 4.7 实例介绍
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第四章 正弦波振荡器
4.1 概述
振荡器是一中能自动地将直流能源转换为一定波形的交 变振荡信号能量的转换电路。它与放大器的区别在于，无需 外加激励信号，就能产生具有一定频率、一定波形和一定振 幅的交流信号。
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第四章 正弦波振荡器
2.平衡过程与平衡条件
反馈振荡器的平 衡条件为：
T 0 1
又可写成：
满足起振和平衡条件的环路增益特性
T 0 1
T 0 2n （n=0,1,2,···）
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第四章 正弦波振荡器
3.平衡状态的稳定性和稳定条件
T 0
0
Ui U i U iA
相位的稳定条件：
T 0
0
动画演示
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第四章 正弦波振荡器
4.2.3 反馈振荡电路的判断方法
根据上述反馈振荡电路的基本原理和应当满足的起振、 平衡和稳定三个条件，判断一个反馈振荡电路能否正常工 作，需考虑以下几点：
1.可变增益放大器件（晶体管，场效应管或集成电路） 应有正确的直流偏置，开始时应工作在甲类状态，便于起 振。
2.开始起振时，环路增益幅值AF(ω0)应大于1。由于反 馈网络通常由无源器件组成，反馈系数F小于1，故A(ω0)必 须大于1。共射、共基电路都可以满足这一点。为了增大 A(ω0) ，负载电阻不能太小。
请看例题：
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第四章 正弦波振荡器
例4.1 判断图例4.1所示各反馈振荡电路能否正常工作。
其中（ａ）、（ｂ）是交流等效电路, （ｃ）是实用电路。
V1
V2
Re1
C Re2
V2
L
V1
Rc1
L
Rc2
Re1
C Re2
(a)
(b)
图例4.1
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V2 Rc2
UCC
Rb1 Rc1
Rc2
Cb
V2