第十章正弦波振荡电路

－
－
0
图10.20 (RaC) 串并联网络
H(
1 3
H
U f U o
(
＋90°
＋
0
·
Uf
－
o 0＝RR11CC
(b)
－90° (c)
图10.21 RC串并联网络的频率特性曲线
＋
＋
A
－
＋
t° R
U·i
t° Rf
R1
－
U·o C
＋
C
R U·f
－
－
Rf
A
－
R1
R
(a)
g
1 RC
(b)
Rf 2R1
图10.22 文氏电桥振荡器
C＝
1
τ= RC
H
U o U i
＋ 90° ＋ 45°
0
C
图10.18 RC串联超前网络的频率特性曲线
R1
＋ U·i －R
Rf
－
C CC
－ ＋
＋
U·o R R
U·f
＋
－
g
1 6RC
Rf 29 R1
图10.19 RC超前移相网络振荡器
10.2.2 RC选频振荡器
＋
1
R
3
C
·
Uo
＋
·
C
R Uf
一、反馈放大器的基本方程
•
Xi
•
X
' i
•
Xo
A
· ·
•
Xf
F
图10.1 反馈放大器
· ·
•
Xi
•
X
' i
•
Xo
A
•
Xf
F
•
•
•
Af
Xo
•
A
••
Xi 1 AF
••
•
•
当AF 1时, Af ,Xi 0,
称振荡或自激。
二、起振过程和平衡条件
•
•
Ui
·
Uo
A
•
Uf
·
F
图10.1‘ 反馈型振荡器组成方框图
A
•
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 振幅平衡条件
AF2nn0,1,2相位平衡条件
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F ) 1
• ••
A •uU •oIc•ZLgmejYZLejZ AuejA
10.3 LC正弦波振荡器 10.3.1 变压器耦合反馈式振荡器 10.3.2 电容反馈式振荡电路 10.3.3 电感反馈式振荡电路
10.4 石英晶体振荡器 10.4.1关于振荡频率的几个指标 10.4.2 石英晶体的物理特性和电特性 10.4.3 串联型石英晶体振荡器 10.4.4 并联型石英晶体振荡器
Ui Ui
•
•
Fu
Uf
•
Fue jF
Uo
A FYZF 0(取n=0)
令 YFE 则 Z E
①
Z
0 g
A
－E
图10.5 LC并联回路负载相角与频率的关系
•
•
Auபைடு நூலகம்Fu 1
•
•
Au Fu 1
起振
平衡
反馈振荡器的振荡过程
10.2 RC正弦波振荡器
RC 电路作为选频网络的振荡器。振荡频率较低， 一般在几十kHz以下。
．
．
IL
IC
C
g
1 L1C'
1 C(L1L2)
注：L1与L2之间无互感。
RB
． RL
Ub
e
L1 b ．
L2 Uf
•
•
F• U• f Uo
I•c IL
jL2 jL1
L2 L1
(b)
电感或电容反馈式振荡器是否满足 正反馈判断方法
“射同基反”规则 EB,EC:同性质电抗元件;
BE,BC:异性质电抗元件.
－
－
－
Tr
＋
＋
＋ U ·f
U·i －
U·o
－ －
(a)
(b)
(c)
是否满足正反馈判断方法：“射基（集）同名”规则
CE：射基同名； CB：射集同名。 CC：射基同名。 图10.23 三种不同接法的变压器耦合反馈式振荡器
10.3.2. 电容反馈式振荡电路
．
c
．
IC
IL
L
．
b
Uo
C1
．．
Ub Uf e
C2
图10.25电容三点式振荡器及其交流通路（CB）
10.3.3 电感反馈式振荡电路
RB1
LC
+
·
CB RB2 UiRE _
+EC
C1
C2
L1 CE
(a)
C RL
+ L2
·
Uf
_
c
．
Uo
R
RB
．
U b
L
．
IL
L 1 L2
．
I C
C
b
．
Uf
e (b )
图10.26电感反馈式振荡电路及其交流通路
c
．
Uo
图10.24电容反馈式振荡器的交流通路（CE）
．
c
． IL L
IC ．
． IC
．
b
Uf
． Uo
Uo
．．
C1
Ub Uf e
C2
． IL
10.25电容反馈式振荡器电矢量关系
．
c
． IL L
IC
g
1 L C1C2
．
b
C1 C2
Uo
．．
C1
Ub Uf e
C2
•
•
F
U
•
f
Uo
•
IL
•
IC
1
jC2
1
jC1
C1 C2
CB 0 . 03 3F
EC (＋ 1 5 V)
1.3H
R
* B
1
L 0.033F
CC
1000 pF C 1
RB2 2 k
RE
7 00
RL C2 2000 pF
(a )
图10.25电容三点式振荡器及其交流通路（CB）
+
+
·
Ui
RE
_
·
Uo
L
_
C1 + RL
C2 · U_ f
(b)
1．起振过程及起振条件 •
Ui
·
•
Uo
••
A
Au Fu 1 •
•
•
U f Ui
Uf
·
F
A • uF • u A u ejA F u ejF A u F u ej(A F )
AuFu 1 幅度起振条件
AF2n n0,1,2相位起振条件
2.平衡条件
••
Au Fu 1
•
•
U f Ui
•
•
Ui
·
Uo
例1 在振幅条件已满足的前提下，用相位条件去判断 如下振荡器是否能震荡？
第十章 正弦波振荡电路
（1）掌握正弦波振荡电路的组成和振荡原理。 （2）掌握RC桥式正弦波振荡电路的组成、工作原理。 （3）了解LC正弦波振荡电路和石英晶体正弦波振荡 电路的组成、工作原理和性能特点。
10-1 振荡的基本原理 一、反馈放大器的基本方程 二、起振过程和平衡条件 10.2 RC正弦波振荡器 10.2.1 RC移相振荡器 10.2.2 RC选频振荡器
RC移相振荡器 选频网络采用RC超前或滞后移相网络。
RC选频振荡器 选频网络采用RC串并联谐振网络。
10.2.1 RC移相振荡器
·
＋
I
C
＋
超前移相网络
U·i
R
U·o
·
＋
I
R
＋
滞后移相网络
U·i
C U·o
－
－
－
－
(a)
(b)
图10.17 RC串联移相网络
H ( ) 1 0 .7
0 ( )
截止频率
附录
文氏电桥振荡电路 LC并联谐振回路的特性 LC正弦波振荡电路分析 稳频措施 串联晶体振荡器举例
振荡电路是指在没有 输入信号的条件下, 能够自 行产生一定幅度、一定频率的输出信号的电路。
张弛振荡电路（产生方波、锯齿波形等）
负阻型
正弦振荡电路 反馈型
RC振荡器 LC振荡器 晶体振荡器
10-1 振荡的基本原理
＋
R C
C
10.3 LC正弦波振荡器
采用LC谐振回路作为选频网络的反馈式振荡器称为 LC正弦波振荡器。可以产生几十兆赫以上的正弦波 信号。
变压器耦合反馈式
电感或电容反馈式
10.3.1变压器耦合反馈式振荡器
(CE)
(CB)
(CB)
＋ ＋ U·o
Tr
＋ U·f
＋ U·i
－
＋ U·o
Tr ＋
U·f
U·－ i －