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第七章 正弦波振荡器概论


7.1 正弦波振荡器的基本知识 (P157)
一、 正弦波振荡器的组成(三大部分)
1、放大电路:以三极管为核心的放大 电路
2、选频电路(网络):只对某个特定 频率的信号产生谐振
3、反馈电路(网络):正反馈
《电工基础》 第五章 RLC串联谐振
XL=XC时,总阻抗Z最小,电流I最大,发生谐振。
谐振频率为:
例题: 判断两个电路能否产生自激振荡。
解:图 (a) : (1)振幅平衡条件:在直流通路图中, 三极管的 基极偏置电阻 Rb2 被反馈线圈 Lf 短路接地,使基极电位为零,三极管处于截 止状态,电路不能正常工作,不满足振幅平衡条件。
(2)相位平衡条件:
采用瞬时极性法,设 V 基极电位为 “正”,根据共射电路的倒相作用,可 知集电极电位为“负”,于是 L 同名端 为“正”,根据同名端的定义得知,Lf 同名端也为“正”,则反馈电压极性为 “负”。该电路是负反馈,不满足相位 平衡条件。
接通电源瞬间的电扰动信 号就是最初的激励信号
电 能 第一阶段:起振 转
依次经过电路中的放大——选 频——反馈三个部分。在三极管 的放大区范围内不断循环,一次 比一次大。



流 信
三极管的非线性区的限制,放大
第二阶段:平衡 作用得到一定的控制,不能无限
制的增大,保条件)
当输入信号vi频率高于 或低于选频频率f0时,输出电 压vo减小,相移也越大。
RC桥式振荡器(又叫文氏桥振荡器)
由同相放大器和具有选频作用的 RC串并联正反馈网络组成。 RC选频网络反馈系数F=1/3。只要放大倍数AVF=3,就能满足 振幅平衡条件。
RC桥式振荡器的优点: 频率调节方便,信号波形失真小。
1
f=
0
2 p LC
《电子线路》 振荡电路 有相同的、有不同的
三、自激振荡的基本过程
(一)、起振(建立):振荡器接通直流电源的瞬间, 电路受到扰动,在放大器的输入端将产生一个微弱的扰 动电压,经过放大器放大、选频后,通过正反馈网络送 回到输入端,形成放大——选频——正反馈——再放 大——再选频——再正反馈……的过程,是输出信号的 幅度逐渐增大,振荡就这样从无到有、从小到大地建立 起来。
3、反馈电路:采用正反馈(加强作用,产生自激)
二、 RC振荡器的分类
1、RC桥式振荡器(又叫文氏桥振荡器) 2、RC移相式振荡器
三、 RC振荡器的适用范围
产生低频振荡
四、 RC振荡器的谐振频率
五、 RC串并联选频网络
五、 RC串并联选频网络
当输入信号vi频率等于 选频频率f0时,输出电压vo幅 度达到最高,为vi /3;且相位 差为0。
同时满足振幅平衡条件和相位平衡 条件,所以电路能产生自激振荡。
调节 RP 可改变输出幅度。
振荡频率公式:
2.共基极变压器耦合 LC 振荡器 (1)电路图 (2)电路结构
A、放大电路:分压式稳定工作 点的放大电路 B、LC选频电路:由L和C串 联构成选频回路
第 七 章 正弦波振荡器
振荡器是一种能量转换装置。无需 外加信号,能自动将直流电能转换成 具有一定频率、一定幅度和一定波形 的交流信号。
*普通的放大器是需要加输入信号才能有输出信号;
*振荡器是不需要加输入信号,由电路本身自激而自 动产生输出信号。
正弦波振荡器是振荡器中应用最广泛的一种。 其输出波形是正弦波。
C、反馈电路:反馈线圈L3-4 (电 位器 RP 和电容 C1 组成反馈量控
制电路。 )
输出电压VO,取自线圈L7-8 。
(3)自激振荡条件判断
振幅平衡条件:在直流通路图中, VC>VB>VE(NPN型三极 管),三极管处于放大状态,电 路能正常工作。满足振幅平衡条 件。
相位平衡条件: 瞬时极性法判断该电路是正反馈, 满足相位平衡条件。
1、变压器耦合式LC振荡器(通过变压器耦合
将反馈信号送到放大器的输入端)
2、三点式LC振荡器
三、变压器耦合式 LC 振荡器
电路特点:用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。常 用的有以下两种。
1.共发射极变压器耦合 LC 振荡器 (1)电路图
(2)电路结构
A、放大电路:分压式稳定工作 点的放大电路 B、LC选频电路:由L和C并 联构成选频回路
既不满足振幅平衡条件也不满足相位平衡条件。 因此,电路不能产生自激振荡。
图(b): (1)振幅平衡条件:在直流通路图中, 因隔直电容 Cb 避免了 Rb2 被反馈线圈 Lf 短路,使基极电位有一定的值,VC=V G;满足VC>VB>VE(NPN型三极 管)。则三极管处于放大状态,电路能 正常工作,满足振幅平衡条件。
7.3 LC振荡器 (P161) 一、 LC振荡器的组成(三大部分)
1、放大电路:正常工作(三极管处于放大状态)
2、LC选频电路:由L和C构成选频回路,对某个特 定的频率信号产生谐振。保证正弦波振荡器具有单一的 工作频率。
3、反馈电路:采用正反馈(加强作用,产生自激)
二、 LC振荡器的分类
按选频电路组成元件的不同分类
(二)、平衡:当振荡信号幅度达到一定数值 时,由于三极管非线性区(饱和区和截止区) 的限制作用,使管子的放大作用削弱,即电路 的放大倍数下降,放大器的放大倍数降低到 AVF = 1 时,振幅也就不再增大,最终电路自 动维持稳定的幅度在振荡,即等幅振荡。
以上分析是理想情况, 实际中有损耗!
直 流 没有外加信号
(2)相位平衡条件:瞬时极性法判断 该电路是正反馈,满足相位平衡条件。
同时满足振幅平衡条件和相位平衡条件, 所以电路能产生自激振荡。
7.2 RC振荡器 (P158) 一、 RC振荡器的组成(三大部分)
1、放大电路:正常工作(三极管处于放大状态)
2、RC选频电路:由R和C构成选频回路,对某个特定 的频率信号产生谐振。保证正弦波振荡器具有单一的工 作频率。
1.相位平衡条件
反馈信号的相位与输入信号的相位相同,即为正反馈,
公式表示为:
= 2np
表示反馈电压与输入电压的相位差 n 是整数,n=0,1,2, ……
2.振幅平衡条件
三极管处于放大状态,放大电路要有合适的静态工作点,正 常工作。即反馈信号幅度大于或等于原输入信号幅度,公式表示 为:
AV F 1
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