第六章 正弦振荡电路分解
正弦波振荡器振荡电路分析
正弦波振荡器分析1．振荡器的振荡特性和相应特性如如下面图，试分析该振荡器的建立过程，并判定A、B两平衡点是否稳定。
解：依据振荡器的平衡稳定条件能够判定出A点是稳定平衡点，B点是不稳定平衡点。
因此，起始输进信号必须大于U iB振荡器才有可能起振。
图9.10 图2．具有自偏效应的相应振荡器如如下面图，从起振到平衡过程u BE波形如如下面图，试画出相应的i C和I c0波形。
解：相应的和波形如如下面图。
图9.12 图3．振荡电路如如下面图，试分析以下现象振荡器工作是否正常：〔1〕图中A点断开，振荡停振，用直流电压表测得V B＝3V，V E＝。
接通A点，振荡器有输出，测得直流电压V B＝，V E＝。
〔2〕振荡器振荡时，用示波器测得B点为余弦波，且E点波形为一余弦脉冲。
解：〔1〕A点断开，图示电路变为小信号谐振放大器，因此，用直流电压表测得V＝3V，V E＝。
当A点接通时，电路振荡，由图所示的振荡器从起振到平衡的过程B中能够瞧出，具有自偏效应的相应振荡器的偏置电压u BEQ，从起振时的大于零，等于零，直到平衡时的小于零〔也能够不小于零，但一定比停振时的u BEQ小〕，因此，测得直流电压V B＝，V E＝是正常的，讲明电路已振荡。
〔2〕是正常的，因为，振荡器振荡时，u be为余弦波，而i c或i e的波形为余弦脉冲，所示E点波形为一余弦脉冲。
4．试咨询仅用一只三用表，如何判定电路是否振荡？解：由上一题分析可知，通过测试三极管的偏置电压u BEQ即可判定电路是否起振。
短路谐振电感，令电路停振，要是三极管的静态偏置电压u BEQ增大，讲明电路差不多振荡，否那么电路未振荡。
5．一相应振荡器，假设将其静态偏置电压移至略小于导通电压处，试指出接通电源后应采取什么措施才能产生正弦波振荡，什么缘故？解：必须在基极加一个起始鼓舞信号，使电路起振，否那么，电路可不能振荡。
6．振荡电路如如下面图，试画出该电路的交流等效电路，标出变压器同名端位置；讲明该电路属于什么类型的振荡电路，有什么优点。
模拟电子技术6.1正弦波振荡电路
输入电阻小、输出 电阻大，影响f0
可引入电压串联负反馈，使 电压放大倍数大于3，且Ri大、 Ro小，对f0影响小
应为RC 串并联网路配一个电压放大倍数略大于3、输入电 阻趋于无穷大、输出电阻趋于0的放大电路。
例题:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf为多大时才 能起振？振荡频率f0=？
R1
起振时Rt较大 使 A>3,易起振。 当uo幅度自激增 长时， Rt减小， A减小。 当uo幅度达某一 值时， A→3。 当uo进一步增大 时， RT再减小 , 使A<3。 因此uo幅度自动 稳定于某一幅值。
R C
.
RC
Rf1
Rf2 1
D1
2
D2
－∞
A +
+
将Rf分为Rf1 和Rf2 ，
Rf2并联二极管 uo
稳幅
按选频网络的名称
①RC正弦波振荡器：1兆赫以下 ②LC正弦波振荡器：几百千赫～几百兆赫 ③石英晶体振荡器： 振荡频率稳定
8.1.2 RC正弦波振荡电路
R
C
选频网络
Rf
－∞
A +
+
uo
R
C
uf
R1
放大电路
1.RC串并联网络选频特性
R1C1 串联阻抗：
+
Z1 R1 (1/ jC1)
+
电子琴的振荡电路电路：
R28 R27
fo
2C
1 R1R2
R26
RF1 RF2 D1
R25
R1
D1
R24
C
_
uo
R23
+
R22
简述正弦波振荡电路的组成部分及各部分的作用
简述正弦波振荡电路的组成部分及各部分的作用
正弦波振荡电路依据正弦波的特性可以构成一套电路，它是收发信号电路和电子处理系统中重要的部分，用于产生恒定频率的脉冲。
它由波形母管、饱和电路、稳定环节、高频调节、反馈环节和阻抗等部分组成。
波形母管是正弦波振荡电路的核心，是用来振荡的电子管。
它一般由输入管、反馈管、输出管和激励管四个基本部件组成，并用电感或电容作为输入反馈，从而使电路获得外励激发，从而产生一定周期的准确正弦波信号。
饱和电路调制器是保证输出波形基本接近正弦波形的重要因素。
当信号输出是反馈管极限工作条件时，饱和电路就限制了功率或压摆比度，从而调节波形，使其缓慢降低，并向正弦波靠近。
稳定环节的作用是调节频率，它会根据外界条件，改变管和电感或电容的参数，以改变反馈量，达到调节电路频率的目的。
高频调节用于稳定低频区较大变化。
它由外部高频调节电路和电子管构成，外部电路通过外部控制器控制电子管，改变反馈量影响振荡频率，保证电路频率不受低频抖动影响。
反馈环节可以控制振荡的幅值和频率大小，关键看反馈路径的电阻和电容的选择大小。
反馈环节的作用是将波形母管的输出信号通过反馈电容回到输入管，由此形成持续的脉冲振荡，不断放大输出的正弦振荡信号。
最后是阻抗，阻抗的作用是提供阻抗补偿以使正弦波振荡电路稳定工作。
通过改变器件的阻抗，可以改变整个电路中信号去向以便更准确地控制振荡。
总之，正弦波振荡电路由波形母管、饱和电路、稳定环节、高频调节、反馈环节和阻抗等几个部分组成，它们都发挥着关键作用，使正弦波振荡电路可以持续振荡可靠的正弦波信号。
模拟电子技术电子教案第六章正弦波振荡电路教案
6.信号发生电路【重点】自激振荡的条件、正弦波振荡电路组成及判断电路能否振荡方法。
【难点】判断电路能否振荡方法。
6.1正弦波振荡电路基本概念6.1.1 自激振荡的条件1.自激振荡现象振荡电路首先应是放大电路。
2.1=F A1=F AφA +φF =±26.1.2 自激振荡的建立及稳定过程在起振时电路必须满足F A＞1的条件。
电路起振后，振荡幅度也不会由于正反馈而无止境地增长下去，这是因为基本放大器中的三极管等器件本身的非线性或反馈支路本身与输入关系的非线性，放大倍数或反馈系数在振幅增大到一定程度时就会降低。
6.1.3 正弦波振荡电路组成及分析方法1.振荡电路组成 （1）放大电路。
（2）正反馈网络。
（3）选频网络。
（4）稳幅环节。
2.振荡电路分析方法（1）分析电路是否包含振荡电路四个组成部分。
（2）判断放大电路能否正常工作（是否有合适的静态工作点，动态信号能否输入、输出）。
（3）判断电路能否振荡（相位平衡条件，用瞬时极性法判断）。
（4）分析起振幅值条件（满足AF ＞1的幅值条件）。
（5）稳幅与稳频电路，稳幅是指起振、增幅、等幅的振荡建立过程。
（6）估算振荡频率。
自激振荡的产生o【重点】变压器反馈式、电感三点式、电容三点式正弦波振荡电路工作原理及特点，估算振荡频率。
【难点】石英晶体振荡电路工作原理。
6.2 LC 正弦波振荡电路6.2.1 LC 并联谐振电路的选频特性电路复阻抗Z 为L R CL R C Z ωωωωj j 1)j (j 1+++=通常L ω＞＞ R ，故上式可简化为)1j(CL R CL Z ωω-+=1.谐振频率及复阻抗LCf π=210 RC L Z =02.品质因数CL R CR RLQ 1100===ωω3.选频特性6.2.2变压器反馈式振荡电路1.电路组成2.振荡条件及振荡频率L＋V CCLC 并联谐振电路LLC Zωa.幅频特性LCf π=213.电路特点变压器反馈式振荡电路的特点是结构简单，容易起振，改变电容大小可方便地调节振荡频率，调频范围较宽，工作频率通常在几兆赫兹，但电路输出波形不理想，输出波形中含有较多高次谐波成分。
数字电路-第六章 正弦波振荡电路
二、振荡电路的分析
• 首先判断它能否产生正弦波振荡。
• 对能振荡的电路，其振荡频率可根据选频 网络选频条件推算，为了保证振荡电路起 振，必须由起振条件确定电路的某些参数。
1、 判断能否产生正弦波振荡的步骤
(1) 检查电路的基本组成，一般应包含放大电路、 反馈网络、选频网络和稳幅环节等。
(2) LC振荡电路：选频网络由L、C元件组成。可分为变 压器反馈式、电感三点式和电容三点式等3种LC振荡电路。
(3) 石英晶体振荡电路：选频作用主要依靠石英晶体谐振 器来完成。根据石英晶体谐振器的工作状态和联接形式的 不同，可以分为并联式和串联式两种石英晶体振荡电路。
6.3 RC振荡器
一、 电路组成
6.1 正弦波振荡电路的基本原理
一、产生振荡的条件
+
Vd′
Vo
基本放大电路 A
放大电路净输入电压：
Vi=0
Vi+ Vf
+
.
.
.
Vd' = Vi + V f
反馈网络 F Vf
.
.
产生正弦波振荡时，应满足振：荡V条d件' = V f
（电路维持振荡的平衡条件）
A& F&
=1
.
..
••
V f = F VO
1 振荡的基本概念 2 RC振荡器
6.0 振荡的基本概念
振荡器是一种不需外加信号激励就能直接将
直流能源转换成具有一定频率、一定幅度和一 定波形的交流能量输出的电路
– 从能量的观点看，放大器是一种在输入信号控 制下，将直流电源提供的能量转变为按输入信号 规律变化的交变能量的电路 – 而振荡器是不需要输入信号控制，就能自动地 将直流电源的能量转变为特定频率和幅度的交变 能量的电路
第6章正弦振荡电路ppt课件
6.2.3
电容三点式振荡电路
三.改进型电容三点式振荡电路
该电路的特点是在电感 支路中串接一个容量较小 的电容C3。在满足C3 C1、 C3 C2时，回路总电容C 主要取决于电容C3，而且 C3越小，极间电容影响越 小，频率的稳定性就越高。
6.3Leabharlann 6.2.1 互感耦合式振荡电路
当频率 f=fo 时， LC 回路的 谐振阻抗为纯电阻，由互 感线圈的同名端可知，反 馈信号与输出电压极性相 反，即F= 180° 于是有A+F=360° L2 、 Cb 反馈网络构成的正 反馈，因此满足振荡的相 位条件。
6.2.1 互感耦合式振荡电路
（2）起振及平衡的振幅条件 为 了 满 足 振荡 的 振幅 条 件 AF≥1 ，对三极管的 β 值也 有一定的要求，一般只要β值 较大，就能满足此条件。反 馈线圈匝数越多，耦合越强 ，电路越易起振。
6.1
自激振荡的基本原理
6.1 .1 自激式正弦波振荡电路的组 成 6.1.2 自激式正弦波振荡的产生及 稳定条件
6.1.1 自激式正弦波振荡电路 的组成
6.1.2 自激式正弦波振荡的产 生及稳定条件
一.正弦波振荡的平衡条件
AF 1
上式包含了两个方面的意义，即 产生振荡的两个条件： • • A • F =1 （1）振幅平衡条件 （2）相位平衡条件 A+F=2nπ
一.电路的组成 三极管与其他元件 组成共发射极放大电 路，LC并联网络作为 选频电路接在晶体管 集电极回路中，反馈 信号是通过变压器线 圈的互感作用，由L2 将反馈信号送回到输 入端。
6.2.1 互感耦合式振荡电路
二.振荡条件
（1）相位平衡条件 为满足相位平衡条件 ，变压器的初级、次级之 间的同名端必须正确连接 由瞬时极性法可以判断由 L2、 Cb反馈网络构成的反 馈类型。假设某一瞬间基 极对地信号电压极性为“ ＋”，由于共射放大电路 具有反相的作用，因此集 电极的瞬时极性为“－”
LC正弦波振荡电路详解
LC正弦波振荡电路详解LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中，当f=f0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。
由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路。
一、LC谐振回路的频率特性LC正弦波振荡电路中的选频网络采用LC并联网络，如图所示。
图(a)为理想电路，无损耗，谐振频率为（推导过程如下）公式推导过程：电路导纳为令式中虚部为零，就可求出谐振角频率式中Q为品质因数当Q>>1时，，所以谐振频率将上式代入，得出当f=f0时，电抗当Q>>1时，，代入，整理可得在信号频率较低时，电容的容抗()很大，网络呈感性；在信号频率较高时，电感的感抗()很大，网络呈容性；只有当f=f0时，网络才呈纯阻性，且阻抗最大。
这时电路产生电流谐振，电容的电场能转换成磁场能，而电感的磁场能又转换成电场能，两种能量相互转换。
实际的LC并联网络总是有损耗的，各种损耗等效成电阻R，如图(b)所示。
电路的导纳为回路的品质因数（推导过程如下）公式推导过程：电路导纳为令式中虚部为零，就可求出谐振角频率式中Q为品质因数当Q>>1时，，所以谐振频率将上式代入，得出当f=f0时，电抗当Q>>1时，，代入，整理可得上式表明，选频网络的损耗愈小，谐振频率相同时，电容容量愈小，电感数值愈大，品质因数愈大，将使得选频特性愈好。
当f=f0时，电抗（推导过程如下），整理可得0o根据式，可得适用于频率从零到无穷大时LC并联网络电抗的表达式Z=1/Y，其频率特性如下图所示。
Q值愈大，曲线愈陡，选频特性愈好。
若以LC并联网络作为共射放大电路的集电极负载，如右图所示，则电路的电压放大倍数根据LC并联网络的频率特性，当f=f0时，电压放大倍数的数值最大，且无附加相移（原因）。
正弦波振荡电路
噪声和干扰问题
可能是由于电路布局不合理或外部 干扰所致。解决方案包括优化电路 布局、增加滤波器或采取电磁屏蔽 措施。
感谢观看
THANKS
在设计时考虑到未来可能的调试需求，预 留适当的调整空间，以便在必要时调整电 路参数。
调试方法与技巧
观察与测试
通过示波器等测试设备观察振荡波形， 检查频率、幅度等参数是否符合预期。
逐步调试
从电路的输入端开始，逐步测试并调 整每个元件的参数，以确保整个电路 的稳定性和性能。
分块测试
将电路分成若干个模块进行测试，以 确定问题所在并进行针对性的调整。
记录与总结
在调试过程中，记录每次调整的参数 和结果，以便于问题分析和总结经验。
常见问题与解决方案
振荡波形失真
可能是由于元件参数不匹配或电路 布局不合理所致。解决方案包括重 新选择元件或优化电路布局。
频率不准确
可能是由于元件精度不够或计 算误差。解决方案包括使用高 精度元件或重新计算频率。
无法起振或振荡不稳定
并联型晶体振荡电路的优点是频率稳 定性高、输出波形好，但电路设计较 为复杂，调试难度较大。
串联型晶体振荡电路
串联型晶体振荡电路的特点是石英晶体与电容、电感等元件串联，通过反馈电路 和输出滤波器实现正弦波输出。
串联型晶体振荡电路的优点是电路设计相对简单，调试方便，但频率稳定性略低 于并联型晶体振荡电路。
正弦波振荡电路的应用
01
02
03
信号源
正弦波振荡电路可作为信 号源，为电子设备和系统 提供稳定的正弦波信号。
通信
在无线通信中，正弦波振 荡电路用于生成载波信号， 实现信号的传输。
正弦波振荡电路
正弦波振荡电路正弦波振荡电路是一种常见的电路，它可以产生稳定的正弦波信号，被广泛应用于通信、测量、音频等领域。
本文将从电路原理、设计和应用等方面介绍正弦波振荡电路。
一、电路原理正弦波振荡电路是一种自激振荡电路，其主要原理是利用放大器的正反馈作用，使放大器输出的信号反馈到输入端形成振荡。
具体来说，正弦波振荡电路由三个基本元件构成：放大器、反馈网络和振荡器。
放大器是正弦波振荡电路的核心部件，它的作用是放大输入信号。
反馈网络是将放大器输出信号反馈到输入端的部件，它的作用是使放大器输出的信号与输入信号同相位。
振荡器是将放大器输出的信号反馈到输入端后形成的振荡电路。
在正弦波振荡电路中，放大器和反馈网络的组合是关键。
放大器的放大倍数和反馈网络的反馈系数决定了电路的稳定性和频率特性。
如果反馈系数过大，正弦波振荡电路将失去稳定性，形成尖峰波振荡电路。
如果反馈系数过小，电路将无法形成振荡。
二、电路设计正弦波振荡电路的设计需要考虑多个因素，包括放大器的选择、反馈网络的设计和电路参数的计算等。
下面将分别介绍这些方面的内容。
1. 放大器的选择放大器是正弦波振荡电路的核心部件，其放大倍数和频率特性对电路的性能有重要影响。
通常选择运放作为放大器，因为运放具有高放大倍数和良好的频率响应特性。
2. 反馈网络的设计反馈网络是正弦波振荡电路的关键部件，其设计需要考虑反馈系数和相位等因素。
通常采用RC网络作为反馈网络，其反馈系数和相位可以通过电路参数进行调节。
3. 电路参数的计算电路参数的计算是正弦波振荡电路设计中的关键步骤。
需要根据电路元件的特性和工作频率等因素进行计算。
具体来说，需要计算放大器的增益、反馈网络的反馈系数和相位等参数。
三、电路应用正弦波振荡电路在通信、测量、音频等领域有广泛的应用。
其中，应用最广泛的是在通信中产生稳定的载波信号。
此外，正弦波振荡电路还可以用于音频振荡器、频率计、信号发生器等领域。
在通信中，正弦波振荡电路主要用于产生载波信号。
正弦波振荡电路的构成部分
正弦波振荡电路的构成部分正弦波振荡电路是一种常用的电子电路，用于产生稳定的正弦波信号。
它由几个重要的构成部分组成，包括振荡器、放大器、反馈网络和电源。
1. 振荡器：振荡器是正弦波振荡电路的核心部分，用于产生稳定的正弦波信号。
常见的振荡器包括LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等。
LC振荡器由电感和电容组成，RC振荡器则由电阻和电容组成。
晶体振荡器则利用晶体的压电效应产生振荡信号。
振荡器的稳定性和频率精度对正弦波振荡电路的性能起着关键作用。
2. 放大器：放大器用于放大振荡器产生的微弱信号，以增加信号的幅度。
放大器通常由晶体管或运放构成。
晶体管放大器具有高增益和较低的噪声水平，适用于高频振荡电路。
运放放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗，能够提供稳定的放大倍数。
3. 反馈网络：反馈网络用于将放大器的输出信号反馈到振荡器的输入端，以实现正反馈，从而维持振荡器的振荡。
反馈网络通常由电阻、电容和电感组成，通过调整反馈网络的参数，可以调节振荡器的频率和稳定性。
4. 电源：电源为正弦波振荡电路提供所需的电能。
电源通常由电池或交流电源提供，而稳定的直流电源则需要使用整流和滤波电路进行处理，以确保振荡电路工作时电源的稳定性和纯净性。
正弦波振荡电路的构成部分相互配合，实现了信号的产生、放大和稳定。
振荡器产生稳定的正弦波信号，放大器将其放大到所需的幅度，反馈网络维持振荡器的振荡，而电源为整个电路提供能量。
这些构成部分的选择和调整，对于正弦波振荡电路的性能和稳定性起着至关重要的作用。
除了以上的构成部分，正弦波振荡电路还可以根据具体的应用需求添加其他元件和电路。
例如，可以添加滤波电路以去除杂散干扰信号，可以添加调频电路以实现频率调节，还可以添加调幅电路以实现幅度调节。
这些附加的元件和电路可以根据需要进行选择和调整，以满足不同的应用要求。
正弦波振荡电路的构成部分包括振荡器、放大器、反馈网络和电源。
这些部分相互配合，实现了信号的产生、放大和稳定。
简述正弦波振荡电路的组成部分及其作用
简述正弦波振荡电路的组成部分及其作用正弦波振荡电路是一种能够产生稳定频率和幅度的振荡电路，广泛应用于通信、测量、音频等领域。
它由三个主要组成部分构成：放大器、反馈网络和频率稳定元件（如谐振电路或LC电路）。
下面将详细解释每个组成部分的作用及其工作原理。
1. 放大器（Amplifier）：放大器是正弦波振荡电路的核心部分，它主要负责放大反馈网络中的信号，使得反馈电路能够提供恰好足够的正反馈，以使整个电路产生稳定的振荡输出。
放大器通常采用双极性晶体管或场效应晶体管等材料制成，其工作原理是输入的弱信号经过放大器放大后成为一个足够大的正弦波振荡信号，作为反馈网络的输入信号。
2. 反馈网络（Feedback Network）：反馈网络的作用是将放大器的输出信号返回到放大器的输入端，与输入信号进行合成或相抵消，以产生正反馈。
正反馈信号通过反馈网络回到放大器的输入端，使得输出信号继续被放大，从而产生持续的振荡。
反馈网络通常由电容器和电阻器等元件构成，其具体结构可以有串联结构、反串联结构或混合结构。
频率稳定元件的作用是使正弦波振荡电路的输出频率保持稳定。
常见的频率稳定元件包括谐振电路和LC电路等。
谐振电路利用电感和电容的特性，在特定的频率下产生共振现象，从而稳定输出频率。
LC电路是由电感和电容组成的振荡回路，利用电感和电容之间的相互作用产生振荡信号，其频率由电感和电容的值决定。
正弦波振荡电路的工作原理如下：1.放大器将输入的弱信号经过放大，形成一个较大的正弦波信号。
2.反馈网络将放大器的输出信号返回到放大器的输入端，与输入信号进行合成或相抵消，产生正反馈。
3.正反馈使得输出信号继续被放大，产生持续的振荡。
4.频率稳定元件保持输出频率的稳定。
正弦波振荡电路的关键是维持恰当的正反馈程度，以使得输出信号在放大器中得到充分放大。
一旦正反馈程度过高或过低，振荡电路将无法维持稳定的振荡输出。
因此，设计正弦波振荡电路需要合理选择放大器和反馈网络的参数，以及适当的频率稳定元件，以确保输出频率和振幅的稳定性。
振荡电路
U i
1S
f 2 U
Au
U o
开关合在“2”为 有反馈放大电路，
FLeabharlann U 如果：U f i自激振荡状态
AU U o u f
开关合在“2”时,，去掉ui 仍有稳定的输出。 反馈信号代替了放大电路的输入信号。
振荡的基本概念
振荡电路是一种不需要外接输入信号就能直接将 直流能源转换成具有一定频率、一定幅度和一定 波形的交流能量输出的电路。
第六章 第二节 正弦波振荡电路
正弦波振荡电路
正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦 交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到 几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦； 输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 常用的正弦波振荡器
LC振荡电路:输出功率大、频率高。 RC振荡电路:输出功率小、频率低。 石英晶体振荡电路：频率稳定度高。
通常再与线圈串联一 个较小的可变电容来调 节振荡频率。
振荡频率
C1 RB2
RE
－
CE
选频电路
－
C1
L
反馈网络 C2 反相
反馈电压取自C2
振荡频率可达100MHz以上。
例3：图示电路能否产生正弦波振荡, 如果不能振 荡，加以改正。 +UCC 解：直流电路合理。 C1 RB1 L－ 旁路电容CE将反馈 C 2 － 信号旁路，即电路中不 正反馈 存在反馈，所以电路不 － 能振荡。将CE开路，则 R RE B2 CE 电路可能产生振荡。 反馈电压取自 C1
+UCC
－
CE
选频电路 L1
C L2
1 f0 2π ( L1 L2 2 M )C
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| A(0 ) F (0 ) | 1 AF (0 ) 2n , n 0,1, 2,
相位平衡 条件
巴克豪森准则(Barkhousen Criterien)：
A(0 ) F (0 ) 1
相位平衡条件是先决的、 最本质的条件
3．稳幅过程
内稳幅：靠放大电路中晶体管所固有的非线性 特性达到稳定值
0 0 C
C
d dt
相位稳定条件：
2
AF ( ) 0 0
例题
1. 反馈型正弦波振荡器起振的振幅 条件是：___，相位条件是：___。 2. 反馈型正弦波振荡器的振幅平衡 条件是：___，相位条件是：___。 3. 反馈型正弦波振荡器的振幅稳定条件是：___， 相位稳定条件是：___。 4. 反馈型正弦波振荡器的电路构成，必须有：___， ___，___。
6.4 反馈的观点看振荡
反馈振荡器是由放大器、选频网络和反馈网络所组成 的一个闭环环路，其中反馈网络由无源器件组成。
构成反馈式正弦波振荡电路的要素：
放大电路的正反馈，从而产生自激振荡
选频网络或者相移网络，以控制振荡频率和波形 放大电路的非线性，以控制振荡幅度
6.5 振荡器的起振、平衡与稳定条件
与放大器不一样，反馈振荡器没有外加激励信号，其最初 的激励是在接通电源时，电路中存在各种电扰动和热噪声等， 这些小扰动的幅度很小，具有很宽的频谱。为了使放大器的 输出为一个固定频率的正弦波，则闭环环路必须含有选频网 络，通过选频网络从很宽的频谱资源中选出需要的工作频率， 而将其余的频率分量抑制掉，因此反馈振荡器还必须有选频 网络。一个反馈振荡器要正常的工作，必须满足三个条件： 起振条件、平衡条件以及稳定条件。
| A(0 ) F (0 ) | 1 AF (0 ) 2n , n 0,1, 2,
在起振的开始阶段，振荡的幅度还很小，电路尚未进入 非线性区，振荡器可以作为线性电路来处理，即可用小信
号电路等效模型分析起振条件。
2．平衡过程
振荡幅度的增长过程不会一直无止境地进行下去，当反馈信 号正好等于输出电压所需的输入电压时，振荡幅度不再增大， 电路进入平衡状态。则振荡的平衡条件为 振幅平衡 条件
第六章 正弦波振荡器
如何从无到有的 产生正弦波
一、概述
自激式振荡器定义： 是指在没有外加信号作用下的一种自动 将直流电源的能量变换为一定波形的交变振荡 能量的装置。
1.在信息传输系统的各种发射机中，就是把主振器（振荡器） 所产生的载波，经过放大、调制而把信息发射出去的。
2.在超外差式的各种接收机中，是由振荡器产生一个“本地振 荡”信号，送入混频器，才能将高频信号变成中频信号。
3.在研制、调测各类电子设备时，常常需 要信号源和各种测量仪器，在这些仪器中大多 包含有振荡器。 例如高频信号发生器、音频信号发生器、 Q表以及各种数字式测量仪表等。
4.在工业生产中的高频加热、超声焊接以 及电子医疗器械也都广泛应用振荡器。 可见正弦波振荡器在电子技术领域里有着 广泛的应用。
二、振荡器的种类
小功率振荡器可直接工作在甲（乙）类 大功率振荡器多采用丙类振荡电路 直接负偏置的丙类电路无法直接起振：
采用自偏电 路可实现甲 类起振、丙 类工作：
6.6 反馈型LC振荡电路
定义：利用LC元件组成选频网络的反馈性振荡电路
6.6.1 互感耦合振荡器
采用互感耦合线圈作为反 馈网络。 依据谐振回路接在晶体管 的电极位置可命名为调基、 调集、调射电路。
ic
Q
ic (t )
ic (t )
Z (0 )
L
C
r
I CQ
0
vBE
t
v0 (t )
VBEQ
0
vi (t ) vi (t )
0
vi (t )
0
v0 (t )
t
t
t
小信号大信号
输出电压从起振到稳定的全过程：
| A(0 , Vi ) |
1 | F (0 ) |
0
A
D B
C
V0*
t
Vi
A( )
Zi
Vo
F ( )
Zi
Vf
定义环路的增益为
Vf AF Vi
1．起振过程
为了使振荡器的输出振荡电压在接通直流电源后由小增大，
则要求反馈电压幅度必须大于输入信号幅度，反馈电压相位 必须与放大器输入相位相同，也就是要求是正反馈，即 振幅起振 条件 相位起振 条件
从工作原理来看： 反馈式振荡器是把有源器件接成正反馈环路来实现 自激振荡的，大多数振荡器以这种原理工作 负阻振荡器则是以具有负阻效应的器件来抵消谐振 回路中的损耗电阻，从而使回路能维持等幅的正弦振 荡。工作频率可高达几千兆赫，在微波波段使用较多 从构成来看：
根据反馈回路的形式：变压器反馈式、三端型LC、 RC、晶体 根据有源器件的不同：晶体管、场效应管、集成电 路、压控等等
1 | F (0 ) |
| A(00, Vi ) |
E
0
ViD Vi Vic
B
| A(0 , Vi ) | 0 | F (0 ) | Vi V V *
i i
*
Vi
振幅稳定条件：
Vie
Vib
Vi
硬激励和软激励的区别
相位稳定条件的定义
AF ( )
D
0 D B
2
环路相位变化对角频率 的影响
相位平衡电压关系
综上，从相位平衡条件判断三端式振荡器能否
振荡的原则是：与发射极相连的为同性质电抗元
ViD Vi * Vic
Vi
V0*
线性区
非线性区
6.5.2 振荡平衡状态的稳定条件：
两种可能的平衡状态： 稳定平衡状态，干扰因素消失后振荡能自动回到原 来的平衡状态 不稳定平衡状态，干扰因素消失后越来越偏离原来 的平衡状态
振幅稳定条件的定义
| A(0 , Vi ) |
A D B
C
左图中的B点即为稳定平 衡状态
6.6.n 三端型LC振荡电路
三端型振荡电路： 将三个电抗元件 分别接在晶体管 的三个电极间
产生振荡的基本条件？
正反馈相位平衡
谐振网络
回路谐振时，ic,ib,ie远远小于谐振电流 则回路总阻抗：
X be X ce X bc 0
能否起振？ 什么情况下起振？
三个电抗元件不能同时为电感或电容！需由两种 不同性质元件构成。