电容三点式振荡器的振荡角频率不仅与有关
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ge G gL
由(b) 到(c):
1 式中 g L R L
ge
1 re
主讲 元辉
图5.2.6
推导 T ( j ) 的等效电路 5.2.2
高频电子线路
等效电纳
B C 1 ( L)
C
C1C2 CC 1 2 C1 C2 C1 C2
环路增益计算: 因为
osc
1 LC
令 T ( ) 1 即可求得振幅起振的条件为: ngm T (osc ) Ak f 1 ge gL
主讲 元辉
5.2.2
高频电子线路
起振条件又可以表示为
1 1 ge ) gL ng e gm ( g L n n
其中
gL 1 RL Re 0 , ge 1 1 rbe re
个电抗元件必须为异性质。同
时满足 X ce X be X bc 0
主讲 元辉
图5.2. 3 三点式振荡器的原理图
5.2.2
高频电子线路
证明:假定LC回路由纯电抗元件组成,分别为
X ce X be X cb 同时忽略晶体管的电抗效应,则当回路谐振
( 0)时, 回路呈纯阻性,有
X ce X be X bc 0
V f g mVi G jB
V f nV f
ng m ng m G jB g g j (C 1 ) L e L
图5.2.6 推导 T ( j ) 的等效电路
所以
T ( j )
Vf Vi
令T ( j ) 分母的虚部为零,即可得到振荡器的振荡角频率为
注意:耦合电容
CB 的作用。如果将 CB
共发射极放大电路
短路,即基极直接与变压器次 级相连,则基极通过变压器次
级直流接地,三极管不工作,
振荡电路不能起振。 振荡频率: f osc f 0
1 2 LC
图5.1.3
集电极调谐互感耦 合振荡器电路
主讲 元辉
5.2.1
高 频 电 子 线 路考虑交流输出电压的正负极,
基极接地, 发射极输入, 集电极输出, 共基极电路
主讲 元辉
高频电子线路
例5.2.1 判断图例3.2.2所示两极互感耦合振荡电路 能否起振。 在“输入端” 断开 解:这是一个共基— 共集反馈电路,容易满足 振幅条件。
相位条件判断:
图5.2.2
例5.2.1图
e1 c1 b2 e2 (e1 )
即 X ce X be X bc
本质上是共发射极放大电 路(基极输入,集电极输 出),Vc和Vi反相
X ce X be X bc
Vo是振荡器的输出震荡 电压
由于 V f 是 Vc 在 X be X bc支路分配在 X be上的电压,即
考虑回路品质因数高,谐振时 电抗器件的电流特别大,三极 管内阻几乎不会分流。类似阻 f 抗变换网络的分析方法
f2 f1 fosc1 f3
fosc 2 处,所以应满足
若组成电感三点式,则在振荡频率
f1 f2 fosc 2 f3
或
f2 f1 fosc 2 f3
5.2.2
主讲 元辉
高频电子线路
二、 电容三点式电路(又称考毕兹电路,Coplitts) 与发射极相连接的两个电抗元件同为电容时的 三点式电路,称为电容三点式电路。 耦合
电容 回路电容
Cb 高 L回路电感
频旁 路电 容
C1 C2
发射极输入,集电极输 出,共基极放大电路
图5.2.5 电容三点式电路 (a)原理电路 (b)高频等效电路
主讲 元辉
5.2.2
高频电子线路
电容三点式电路高频等效电路
用微变等效电路取代三极管
主讲 元辉
5.2.2
高频电子线路
1、考毕兹电路的近似分析 用晶体管共基极组态的简化等效电路替代晶体三极管。 其中 RL Re0 RL 晶体管输出电容未考虑。 在×处断开,并 考虑到负载作用, 得到:
f1 1 联回路的谐振频率分别是: (2 L1C1 )
f2 1
(2 L2C2 )
f3 1
(2 L3C3 )
f3 试问 f1 、f 2 、
满足什么条件时该振荡器能正常工作?
图3.2.4 解:若组成电容三点式, 则在振荡频 fosc1 处, 所以应满足 f1 f2 fosc1 f3 或 例3.2.2图
高频电子线路
5.2 LC正弦波振荡器
采用LC谐振回路作为选频网络的振荡器。
LC正弦波振荡器有三种实现电路:
互感耦合振荡器 三点式振荡器 集成电路LC振荡器
LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆赫的 正弦波信号。
主讲 元辉
5.2
高频电子线路
5.2.1 互感耦合振荡器
常见的互感耦合振荡器电路。
jX beVc X V be Vc j ( X be X bc ) X ce
Xbe是正反馈支路。要使得 Vi 与 V f 同相,必须使
X be 0 X ce
即
X ce
X be
必须是同性质电抗,因而 X cb
主讲 元辉
必须是异性质的电抗。
5.2.2
高频电子线路
例 5.2.2 在例图3.2.4所示振荡器交流等效电路中,三个LC并
及其与输入电压的相位关系
图5.1.3 变压器耦合反馈振荡器 (a)原理电路 (b)交流通路
主讲 元辉
高频电子线路
其他形式的电路 基极选频
电路缺点:
都不利于及时
发射极接地, 基极输入,集 电极输出,共 发射极电路
滤除三极管集电极
输出的谐波电流成 分。从而电路的电 磁干扰大,集电极 电压加大。
发射极选频
电容三点式电路高频等效电路
图5.2.6
小信号 等效电路
主讲 元辉
பைடு நூலகம்5.2.2
高频电子线路
等效电路的简化:
由(a)到(b):
C2 Cbe C2
1 Vf Vf n
C1 C1 C2
接入系数
n
(通常 re Re )
re
1 1 (re // Re ) 2 re 2 n n
可见电路是负反馈,不能产生振荡。 怎样修改才能能产生振荡?
主讲 元辉
先从断开处向左看
5.2.1
高频电子线路
5.2.2 三点式振荡电路
三点式振荡器的工作频率可达到几百兆赫,由LC 回路的三个端点与晶体管三个电极分别相连而构成。 一、电路组成法则(相位条件) 在三点式电路中,LC回 路中与发射极相连接的两个电 抗元件必须为同性质,另外一
由(b) 到(c):
1 式中 g L R L
ge
1 re
主讲 元辉
图5.2.6
推导 T ( j ) 的等效电路 5.2.2
高频电子线路
等效电纳
B C 1 ( L)
C
C1C2 CC 1 2 C1 C2 C1 C2
环路增益计算: 因为
osc
1 LC
令 T ( ) 1 即可求得振幅起振的条件为: ngm T (osc ) Ak f 1 ge gL
主讲 元辉
5.2.2
高频电子线路
起振条件又可以表示为
1 1 ge ) gL ng e gm ( g L n n
其中
gL 1 RL Re 0 , ge 1 1 rbe re
个电抗元件必须为异性质。同
时满足 X ce X be X bc 0
主讲 元辉
图5.2. 3 三点式振荡器的原理图
5.2.2
高频电子线路
证明:假定LC回路由纯电抗元件组成,分别为
X ce X be X cb 同时忽略晶体管的电抗效应,则当回路谐振
( 0)时, 回路呈纯阻性,有
X ce X be X bc 0
V f g mVi G jB
V f nV f
ng m ng m G jB g g j (C 1 ) L e L
图5.2.6 推导 T ( j ) 的等效电路
所以
T ( j )
Vf Vi
令T ( j ) 分母的虚部为零,即可得到振荡器的振荡角频率为
注意:耦合电容
CB 的作用。如果将 CB
共发射极放大电路
短路,即基极直接与变压器次 级相连,则基极通过变压器次
级直流接地,三极管不工作,
振荡电路不能起振。 振荡频率: f osc f 0
1 2 LC
图5.1.3
集电极调谐互感耦 合振荡器电路
主讲 元辉
5.2.1
高 频 电 子 线 路考虑交流输出电压的正负极,
基极接地, 发射极输入, 集电极输出, 共基极电路
主讲 元辉
高频电子线路
例5.2.1 判断图例3.2.2所示两极互感耦合振荡电路 能否起振。 在“输入端” 断开 解:这是一个共基— 共集反馈电路,容易满足 振幅条件。
相位条件判断:
图5.2.2
例5.2.1图
e1 c1 b2 e2 (e1 )
即 X ce X be X bc
本质上是共发射极放大电 路(基极输入,集电极输 出),Vc和Vi反相
X ce X be X bc
Vo是振荡器的输出震荡 电压
由于 V f 是 Vc 在 X be X bc支路分配在 X be上的电压,即
考虑回路品质因数高,谐振时 电抗器件的电流特别大,三极 管内阻几乎不会分流。类似阻 f 抗变换网络的分析方法
f2 f1 fosc1 f3
fosc 2 处,所以应满足
若组成电感三点式,则在振荡频率
f1 f2 fosc 2 f3
或
f2 f1 fosc 2 f3
5.2.2
主讲 元辉
高频电子线路
二、 电容三点式电路(又称考毕兹电路,Coplitts) 与发射极相连接的两个电抗元件同为电容时的 三点式电路,称为电容三点式电路。 耦合
电容 回路电容
Cb 高 L回路电感
频旁 路电 容
C1 C2
发射极输入,集电极输 出,共基极放大电路
图5.2.5 电容三点式电路 (a)原理电路 (b)高频等效电路
主讲 元辉
5.2.2
高频电子线路
电容三点式电路高频等效电路
用微变等效电路取代三极管
主讲 元辉
5.2.2
高频电子线路
1、考毕兹电路的近似分析 用晶体管共基极组态的简化等效电路替代晶体三极管。 其中 RL Re0 RL 晶体管输出电容未考虑。 在×处断开,并 考虑到负载作用, 得到:
f1 1 联回路的谐振频率分别是: (2 L1C1 )
f2 1
(2 L2C2 )
f3 1
(2 L3C3 )
f3 试问 f1 、f 2 、
满足什么条件时该振荡器能正常工作?
图3.2.4 解:若组成电容三点式, 则在振荡频 fosc1 处, 所以应满足 f1 f2 fosc1 f3 或 例3.2.2图
高频电子线路
5.2 LC正弦波振荡器
采用LC谐振回路作为选频网络的振荡器。
LC正弦波振荡器有三种实现电路:
互感耦合振荡器 三点式振荡器 集成电路LC振荡器
LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆赫的 正弦波信号。
主讲 元辉
5.2
高频电子线路
5.2.1 互感耦合振荡器
常见的互感耦合振荡器电路。
jX beVc X V be Vc j ( X be X bc ) X ce
Xbe是正反馈支路。要使得 Vi 与 V f 同相,必须使
X be 0 X ce
即
X ce
X be
必须是同性质电抗,因而 X cb
主讲 元辉
必须是异性质的电抗。
5.2.2
高频电子线路
例 5.2.2 在例图3.2.4所示振荡器交流等效电路中,三个LC并
及其与输入电压的相位关系
图5.1.3 变压器耦合反馈振荡器 (a)原理电路 (b)交流通路
主讲 元辉
高频电子线路
其他形式的电路 基极选频
电路缺点:
都不利于及时
发射极接地, 基极输入,集 电极输出,共 发射极电路
滤除三极管集电极
输出的谐波电流成 分。从而电路的电 磁干扰大,集电极 电压加大。
发射极选频
电容三点式电路高频等效电路
图5.2.6
小信号 等效电路
主讲 元辉
பைடு நூலகம்5.2.2
高频电子线路
等效电路的简化:
由(a)到(b):
C2 Cbe C2
1 Vf Vf n
C1 C1 C2
接入系数
n
(通常 re Re )
re
1 1 (re // Re ) 2 re 2 n n
可见电路是负反馈,不能产生振荡。 怎样修改才能能产生振荡?
主讲 元辉
先从断开处向左看
5.2.1
高频电子线路
5.2.2 三点式振荡电路
三点式振荡器的工作频率可达到几百兆赫,由LC 回路的三个端点与晶体管三个电极分别相连而构成。 一、电路组成法则(相位条件) 在三点式电路中,LC回 路中与发射极相连接的两个电 抗元件必须为同性质,另外一