感性
fP
1 fS 2 LqCq
2 Lq 1 C 0C q C0 Cq
C0>>Cq
f fP 容性

fS 1
Cq C0
•
多谐振荡器是一种产生矩形脉冲的自激 振荡器。
无稳态触发器（多谐振荡器）
UCC R1 7 R2 6 555 2 1 (a) 电路 5 0.01μ F 8 4 3 2UCC/3
2. 产生正弦波自激振荡的条件 （1）振荡条件
Ui
• •
放大器
Au
反馈网络
•
•
RL
Uo
•
Uo Au • ; Ui • • Uf Fu • ; Uo
•
•
Uf
Fu
Au Fu 1

•
•作状态，没有输入情况下，维持 变，就必须： Ui U f
微弱的电扰动中，某一频 • • — 振幅平衡条件 Au Fu 1 率成分通过正反馈逐渐放 大，则产生正弦振荡。 AF A F 2nπ n = 0, 1, 2, — 相位平衡条件
— 振幅平衡条件 Au Fu 1 AF A F 2nπ n = 0, 1, 2, — 相位平衡条件
一个自激式振荡器由以下几部分组成： 基本放大电路── 作用是对反馈信号进行放大； 选频网络── 作用是获得单一确定的振荡频率； 正反馈网络── 作用是将输出回路中的能量取出一部 分加到基本放大器的输入端。
稳幅环节—— 保持输出幅度稳定
二、 LC 正弦波振荡电器
类型：变压器反馈式 、 电感三点式、 电容三点式 ωL＞＞R 1、变压器反馈式 LC 振荡电路 1
并联谐振的本质
i
— 电流谐振
U
iL iC C •
•
+ R u L –
I
•
IL
•
IC
I L IC
•
•
1) Z = Z0 呈纯阻 2)形成环流，大小是总电流的 Q 倍
Z 0 Qω0 L IC I L I I QI ω0 L ZL
（二）、变压器反馈式LC正弦波振荡器
当扩音器的音量开得太大时，会引起一阵刺耳的哨叫声。
图1 扩音系统中的电声振荡
这种现象是由于当扬声器靠近话筒时，来自扬声器 的声波激励话筒，话筒感应电压，输入放大器，然后扬 声器又把放大了的声音再送回话筒，形成正反馈。如此 反复循环，就形成了声电和电声的自激振荡哨叫声。 放大电路在没有输入信号的情况下有输出信号，即 产生了自激振荡。
(一) LC 并联回路的特性
L 的等 效损耗 电阻
jωC L / RC Z 1 L 1L) ( R j ω 1 j( ) jωC R RC
( R j ωL)
L
. Is Z
C
谐振频率 f0
R
ω0
1 ， LC
1 f0 2π LC
正弦波振荡器的振荡频率f 取决于选频网络的参数 正弦波振荡电器输出的是一定幅值，一定频率的正弦波信号
Co —模拟晶片静态电容(几 ~ 几十 pF) Lq — 模拟机械振动的惯性(103 ~ 102 H 大模拟晶体的弹性 ) C )( — (< 0.1 pF)(小)
q
Rq —模拟振动过程的损耗(小) 石英晶体可产生两种谐振： fs串联谐振频率，fp并联谐振频率
4. 频率特性和谐振频率
X fS 容性
振幅平衡条件：说明反馈信号与输入信号幅值要相等 相位平衡条件：说明反馈信号与输入信号同相 Ui 放大器 Uo Au
•
•
（2）起振条件 起振条件
AF 1
• •
AF 2nπ
uf Fu uo
uf
Uf 反馈网络 Fu
uo Au ui
起振时反馈信号比输入信号幅值要大
起振
稳幅
3. 自激式振荡器的组成
uc uo
UCC/3 0
t
uc
C
uo
0 t tP1 tP2 (b) 工作波形
接通UCC后，UCC经 R1和R2对C充电。当uc上升到2UCC/3时，uo=0， V导通，C通过R2和T放电，uc下降。当uc下降到UCC/3时，uo又由 0变为1，V截止，UCC又经R1和R2对C充电。如此重复上述过程， 在输出端uo产生了连续的矩形脉冲。
CE 2 L1 • M U f L2
•
缺点：
C
3
输出取自电感，对 高次谐波阻抗大， 输出波形差。
f0
1 1 2 LC 2 ( L1 L2 2 M )C
3.电容三点式振荡电路 考毕兹振荡器 克拉泼振荡器
+VCC RB1 V CB RB2
• •
优点：波形较好 缺点： 1) 调频时易停振
+VCC RB1 C L V RE CE
×CB
RB2
A 180 F 180 AF 0

—满足相位平衡条件
1 f0 2 LC
2. 电感三点式 LC 振荡电器
+VCC RB1 V C1
优点： 易起振(L 间耦合紧)； 易调节(C 可调)。
×RB2
CB
RE
Ui
•
Uo 1
2) V 极间电容影响 f0 C3
L
×
Uo
C1 CE 2
Ui
1
RE
Uf
•
C2
改进
3
1 1 f 1 0 1 2 1LC 1 1 CC 1 1 10 2 f L C C1 C 2 C 3 2C 3C C 2 LC 2 LC 3 1 2
三、 RC 正弦振荡
RC 串并联电路选频网络
555定时器构成水位监控报警电路
+UCC R1 R2 C
7 6 2
8
4 C 3
1
5 C
水位正常情况下，电容C 被短接，扬声器不能发 音；水位下降到探测器以下时，555定时器构成的 多谐振荡器工作，驱动扬声器发出声音报警。
0 = 1/RC
f0 = 1/2πRC
四、 石英晶体振荡电路 (一)石英晶体谐振器的阻抗特性 1. 结构和符号 化学成分 SiO2 焊点 结构 涂银层 符号
晶片
2. 压电效应
压电谐振— 外加交变 电压的频率等 于晶体固有频 率时，机械振 动幅度急剧加 大的现象。
us
形变 外力
形变
机械振动
3. 等效电路 Cq C0 Lq Rq
正弦波振荡电路
一、振荡的概念
振荡器：信号产生电路
分类：
正弦波振荡
RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高)
非正弦波振荡： 方波、 三角波、锯齿波等 主要性 输出信号的幅度准确稳定 能要求： 输出信号的频率准确稳定
1. 自激振荡现象