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1、第七章 振荡器,振荡器功能:不需要输入信号控制就能自动的将直流电源的能量 转变为特定频率和振幅的交变能量的电路,7.1 反馈型振荡器的基本原理,带反馈的放大电路,1.基本组成,反馈型振荡器基于放大与反馈的机理,反馈放大器的增益:,7.1.1 反馈型振荡器的基本组成与平衡条件,当 时,如何保证单一频率的正弦波?,带选频放大器的反馈型正弦波振荡器,带选频反馈支路的反馈型正弦波振荡器,2.平衡条件,反馈振荡器的环路增益为:,振荡平衡时,在频率 处有:,平衡条件,考虑放大器的输入阻抗对反馈网络的影响(放大器的输入阻抗作为反馈网络的负载阻抗),振荡平衡时,在频率 处有:,平衡条件,如何保证正反馈?,相位
2、平衡条件的应用?,相位平衡条件分析,反馈系数为:,振荡器的环路增益,可用来求振荡器的振荡频率,由环路增益表达式,环路总相移应满足:,即:,?什么频率值时能满足此条件?,交点 相位平衡,当管子的特征频率选得合适时:,7.1.2 起振条件,振荡如何产生?,为了保证输出信号从无到有幅度不断增长,起振时要求:,(1)振幅条件,环路增益T=AF大于1增益越大越易起振,(2)相位条件,环路增益的相位为0满足正反馈条件,起振时放大器的工作条件和状态,放大器 小信号、线性工作状态,高增益A,,起振过程中放大器工作状态的变化,非线性器件是晶体管,环路中一定有一个非线性器件,晶体管大信号工作给振荡器带来的问题及解
3、决方法,措施1.用差分放大器代替单管放大器,措施2.闭环增益自动控制,特点:外电路检测幅度,控制增益,使晶体管不达饱和,带偏置的完整电路,措施3.采用偏置电路的负反馈,起振时小信号、A类、线性、增益大,利用管子趋于截止而不是饱和使增益下降 使选频回路Q不受影响选频特性好,带自偏置效应的振荡器的特点,起振过程有直流负反馈,振荡器的环路增益 随 的 变化曲线比等偏置电路更陡,振荡器的稳定条件,1.振幅稳定条件,稳定经过外界扰动,系统能自动恢复(靠近)到原平衡位置,初始平衡时,输入,环路增益 T=1,反馈,振荡曲线,但 不稳定,且 稳定,振幅稳定条件分析,2.相位稳定条件,讨论相位稳定前应明确两点:,(1)正弦振荡 频率和相位的关系,(2)振荡器的相位平衡条件含义:,在频率 处,经过一个循环,反馈振荡器的 与 相位相差 2(或0),此时,输入 循环一周,如果系统使,结论:为使相位稳定,振荡器的环路增益的相位频率特性 在平衡点处必须是负斜率的。,相位稳定条件分析,环路增益的相位:,并联谐振回路的相频特性,相位稳定性频率稳定性的优劣,相频曲线 越陡,即 越大,稳定性越好,结论:选频回路的 Q 值越高,振荡器的频率稳定性越好,进一步计算:,