反馈型LC振荡器
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电感三端式,又称哈特莱振荡器(Hartley); 电容三端式,又称考毕兹振荡器(Coplitts); *串联型改进电容三端式,又称克拉泼振荡器(Clapp); *并联型改进电容三端式,又称西勒振荡器(Selier)。 LC三端式振荡器组成法则(相位平衡条件的判断准则)
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(3) 调整C3的值可以改变系统的谐振频率,对反馈系 数无影响。 由于放大倍数与频率的立方成反比,故随着放大频率 的升高振荡的幅度明显下降,上限频率受到限制。故 : (1)克拉泼电路的波段覆盖的范围窄(适于点频工作)。
(2)工作波段内输出波形随着频率的变化大。
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6.6.2 电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器)
是从L2取得的,故称为电感反馈三点式振荡器。通 常L1、L2同绕在一个骨架上,它们之间存在着互感,且 耦合系数M≈1。
L=L1+L2+2M
直流偏置开路, 交流旁路电容和 耦合电容短路
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哈特莱电路的优点:
1、L1、L2之间有互感,反馈较强,容易起振; 2、振荡频率调节方便,只要调整电容C的大小即可。 3、而且C的改变基本上不影响电路的反馈系数。
电路的缺点:
1、振荡波形不好,因为反馈电压是在电感上获得, 而电感对高次谐波呈高阻抗,因此对高次谐波的 反馈较强,使波形失真大; 2、电感反馈三端电路的振荡频率不能做得太高,这 是因为频率太高,L太小且分布参数的影响太大。
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2、并联型改进电容三端式振荡器(西勒(Seiler)电路)
C1C2C3 回路等效电容 C C 4 C3 C 4 C1C2 C1C3 C2C3
振荡频率
1 f0 2 LC 2 L (C3 C4 )
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1
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X be X ce X cb 0
结论: Xeb与Xce同性质,它们与Xcb相异;射同余异 成立 X be X ce X cb
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6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则
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6.6.1
互感耦合振荡器
互感耦合振荡器在调整反馈(改变M)时,基本上不影响振 荡频率。但由于分布电容的存在,在频率较高时,难以做出稳 定性高的变压器。因此,他们的工作频率不宜过高,一般应用 于中、短波波段。
举例:
振荡器的振荡频率应低于L1和C1支路的串联谐振频率,此 时,该支路呈容性,整个回路满足电容三端的相位条件。
振荡器的振荡频率 0
1 ( L1 L2 ) C1C2 C1 C2
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当回路元件的电阻很小,可以忽略其影响,同时也忽 略三极管的输入阻抗与输出阻抗的影响,则电路要振荡 必须满足条件:
xbe+xce+xcb=0
电路特点简言之就是“ce,be同抗件,cb反抗件”。 以此准则可迅速判断振荡电路组成是否合理,能否起振。 也可用于分析复杂电路与寄生振荡现象。
L2 C
L1
C2
L
C1
LC3
几乎与C1、 C2无关。
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克拉泼电路的特点:
(1) 由于Cce、Cbe的接入系数减小,晶体管与谐振回路 是松耦合。 (2) 调整C1、C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率 的影响很小。
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6.6.3
6.6.4
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6.6.1
互感耦合振荡器
LC振荡器按其反馈网络的不同,可分为互感耦合振荡 器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型
如果由 LC 谐振回路通过互感耦合将输出信号送回 输入回路,所形成的是互感耦合振荡器。耦合线圈同 名端的正确位置的放置,选择合适的耦合量M,使之满 足振幅起振条件很重要。 互感耦合振荡器有三种形式:调基电路、调集电 路和调发电路。 由互感耦合同名端定义可判知,反馈网络形成正 反馈,满足相位平衡条件。如果再满足起振条件,就 符合基本原理。
工作频率上升时放大倍数线性上升,电流放 大倍数下降 特点:用的最广 (1) (2) 波段覆盖率宽。 工作波段内,输出波形随频率变化。
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6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则
(+)
C1 F C2
图 6.6.3 电容反馈式三端振荡器
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考毕兹电路的优点:
1)电容反馈三端电路的优点是振荡波形好。 2)电路的频率稳定度较高,适当加大回路的电容量, 就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。 3)电容三端电路的工作频率可以做得较高,可直接 利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。 它的工作频率可做到几十MHz到几百MHz的甚高频 波段范围。
电容三点式:
优点
1.输出波形好,接近于正弦波; 2.因晶体管的输入输出电容与回路电容并 联,可适当增加回路电容提高稳定性; 3.工作频率可以做得较高(利用极间电容)
缺点:调整频率困难,起振困难。
电感三点式:优点是起振容易,调整方便;缺点是输 出波形不好,在频率较高时,不易起振。
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6.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件的判断准则
为简便起见,我们假定谐振回路 三个元件都是纯电抗,即
Z1 jX ce Z 2 jX be Z 3 jX cb
振荡器的振荡频率等于回路的固有谐振频率,即
高频电子线路
第6章 正弦波振荡器
第13讲 反馈型LC振荡器
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6.6 反馈型LC振荡器
6.6.1 6.6.2 互感耦合振荡器 电感反馈式三端振荡器 (哈特莱振荡器) 电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器) LC三端式振荡器相位平衡条件 的判断准则
•判断下图是哪一类振荡器
A.考毕兹振荡器 B.哈特莱振荡器 C.西勒振荡器 D.克拉泼振荡器
(
)
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6.6.3 电容反馈式三端振荡器(考毕兹振荡器)
如果正反馈网络由LC谐振回路中的电容分压电路将输出信 号送回输入回路,所形成的是电容反馈式三端振荡器。
(+) (+)
(-)
I Cp
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三端式LC振荡器
三端式LC振荡电路是经常被采用的,其工作频率约在 几MHz到几百MHz的范围,频率稳定度也比互感耦合振荡 电路高一些,约为10–3~10–4量级,采取一些稳频措施 后,还可以再提高一点。 三端式LC振荡器有多种形式,主要有:
电路的缺点: 调C1或C2来改变振荡频率时,反馈系数也将改变。 但只要在L两端并上一个可变电容器,并令C1与C2为 固定电容,则在调整频率时,基本上不影响反馈系数。
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电容三点式与电感三点式振荡器比较
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改进型电容三点式振荡器
1、串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)
C3远小于C1或C2,三电容串联后的等效电容
振荡角频率 0
C1C2C3 C3 C C3 克拉泼电路 C1C2 C2C3 C1C3 1 C3 C3 的振荡频率 1 1 C1 C2
LC
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6.6.2 电感反馈式三端振荡器(哈特莱振荡器)
正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信 号送回输入回路,所形成的是电感反馈式三端振荡器。
F
(-) (+)
V
f
Vo L M 2 L1 M N2 N1
(+)
(+)
f0
1 2 LC
图 6.6.2 电感反馈式三端振荡器