R
1 jL jC j(L 1
C
)
( R L)
.
I
L/C
R j(L 1 )
C
+ L
•
U
C
_
R
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24
LC并联谐振回路的选频特性
•
Z
U
•
I
L/C
R j(L
1)
C
.
I
+ L
•
U
C
_
R
•
当LC并联回路发生谐振时，端电压 U 与总电
流
•
I
同相，即阻抗Z表现为纯电阻性。
谐振频率
o
Uf
•
F
Uo
•
•
由以上知，放大电路产生自激振荡的条件是 U f U i
••
•
则
AuF
Uo
•
U
•
f
U
•
f
1
Ui Uo Ui
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7
自激振荡
总结出自激振荡的条件：
（1）相位平衡条件
反馈电压
•
U
f
与输入电压
•
U
i
同相位，形成正反馈
（2）幅值平衡条件
反馈电压与输入电压大小相等： U f U i
C2
uf
首先判断相位平衡条件，见瞬时极性
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RB1
RC
+
RB2
uf
+
ube
RE
UCC
+
C1
L
+
C2
CE
电容三点式正弦波振荡电路
uo
uf
L
+
C1
C2
•
j 1
1
Uf
•
Uo
C2 j(L 1
C2 ) L 1
C2
C2
在谐振时L 1 1
•
C1 C2
U
•
f
0
Uo
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1 LC
fo
2
1 LC
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LC并联谐振回路的选频特性
.
I
谐振时回路阻抗为最大，且为纯电阻
+
L
•
Zo
Zmax
L RC
U
C
_
R
谐振时，对于相同大小的电流 I，U 达到最大，这也就是信号 的选频
设：i sint sin2t sin3t
则有：u ZO sint Z2 sin(2t ) Z3 sin(3t )
只有（1），（2）同时满足，才能使振荡电路维 持一定频率的正弦波等幅振荡。
•
•
U f Ui
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8
1S
2
ui
Au
uf
F
自激振荡
uo
若相位平衡条件满足，而幅值条件 AuF 1，
则振荡幅度逐渐减小，以致停振；
uf ( AuF )n uf 0
(n )
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9
1S
2
RB1 C1
CL
UCC
L1
uf
RB2
ube
RE
CE
变压器反馈式LC振荡器的幅值平衡条件是由变压器的匝数比N1/N2 和β共同决定的，只要这两个参数选择得合适，即可使反馈电压Uf与输 入电压Ui相等，从而满足AF=1的幅度平衡条件。
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变压器反馈式正弦波振荡器
LC振荡器也是靠电路中的扰动电压而起振的。
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12
振荡的建立
1S
2
ui
Au
uo
uf
F
另外，起振时电路中的扰动信号是非正弦的，含 有各种频率的谐波分量，为了得到单一频率的正弦 输出电压，振荡电路必须具有选频性。
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13
正弦波振荡电路
正弦波振荡电路都包含放大电路，正反馈电路和选频电路三部分
放大电路： 由三极管、场效应管和集成运放等器件为核心构成放大器。
选频电路： 由LC，RC电路和石英晶体等不同的电路形式构成，并依 靠其选频特性，使振荡器输出单一频率的正弦波。
根据选频电路的不同，分为LC振荡电路和RC振荡电路
正反馈电路： 由变压器，R，L，C及其组合电路构成，它与放大网络一起组成闭合 回路，形成正反馈，将最初的微小扰动逐步放大到所需要的幅度。
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此时电路便稳定在某一振荡幅度下工作
从 AuF 1 到 AuF 1 ，这是自激振荡建立的过程
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11
自激振荡最初是如何产生的？
1S
2
ui
Au
uf
F
振荡的建立
uo
实际上，振荡电路在接通电源时，在电路的输入端会产生一 个微小的扰动信号，从而激起一个微小的输出信号，并由反 馈网络加到输入端，这就是输入信号的由来。
第四章 正弦波振荡电路
1 正弦波振荡电路 2 RC正弦波振荡电路 3 LC正弦波振荡电路
4 石英晶体正弦波振荡电路
5 非正弦信号发生器
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1
正弦波振荡电路
在计算机、自动控制和测量、仪器仪表和通信等许 多领域中，常常需要使用各种不同类型的信号源。
根据自激振荡的原理，将晶体管放大器、运算放大 器、电阻、电感、电容、变压器及石英晶体等元器件相 组合，可以构成不同种类的信号发生器（或振荡器）
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19
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RC桥式振荡器
R
C
++
+
C R ui
_
RF
_ +
+
R1
+ uo
正反馈
20
幅值平衡条件
Au
1
RF R1
F 1/3
R
RF
要满足 AuF 1 RF 2R1 C 在振荡建立期间，电路应
_
uo
+
满足起振条件AuF>1
++
即 RF略大于2R1
C R ui R1
在 AuF 1 的情况下产生自激振荡，输出电压的幅值 越来越大，使三极管工作在非线性区，电压放大倍 数Au下降，使AuF=1的幅度条件得到满足，从而可 维持电路的等幅振荡。
1
fo 2 LC
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电感三点式正弦波振荡器
电感线圈的两个端子和中间抽头分别（或通过电容）接于
T的三个极上，故将此电路称为电感三点式正弦波振荡器
的表达式。
解：标出瞬时极性，如图
+ _
+
uo
+
fo
2
1 LC
2
1 (L1 L2 2M )C
L1
C L2
+
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2
正弦波振荡电路
信号发生器是一种不需要外加输入信号即能 产生一定频率和幅度的信号波形的电路。
振荡器一般分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器
本章主要介绍正弦波振荡器
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3
§4-1 自 激 振 荡
自激振荡
一个放大电路通常是在有输入信号的情况下才有信号输出
如果在电路的输入端不外加信号，在输出端仍有一定频率和 幅度的信号产生，这种现象称为自激振荡
号，则输出uO为正弦波信号
R1
如前所述，如果能用一个反馈信号来取代输入信号 ，且满足 AuF=1 则输出就能在没有输入的情况 下持续下去
即实现自激振荡
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RC桥式振荡器
•
Uf
•
Uo
3
1
j(RC 1 ) RC
R
+
•
C
则反馈系数
令
o
1 RC
F
U
•
f
Uo
•
C
F
U
•
f
Uo
3
1
j(
o
o )
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LC并联谐振回路的选频特性
LC并联谐振回路如图所示， 图中电阻R表示回路的等效损耗电阻。
.
I
+ L
•
U
C
_
R
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LC并联谐振回路的选频特性
在一般情况下电路参数满足 R L ，由上册可
知LC并联谐振回路的等效阻抗为
•
Z
U
•
I
1
jC
1
jC
(R jL)
R jL
相位条件，如图标出瞬时极性。
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电感三点式正弦波振荡器
+ RB1
RC
C1
RB2
ube
RE
uf
UCC
C2
L1 C
L2
CE
uo
C
uf
+
L1
L2
•
Uf
•
Uo
jL2 L2
j(L2
1
C
)
L2
1
C
在
谐
振
时（L1
L2）
1
C
•
U
•
f
0
Uo
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电感三点式正弦波振荡器
电感三点式振荡电路的振荡频率基本上等于 LC并联回路的谐振频率，即