第4章 正弦波振荡器.ppt

概述
反馈型振荡器的基本工作原理
LC正弦振荡电路
晶体振荡器
实训:正弦波振荡器的仿真与蒙托卡诺
(Monte Carlo)分析
第4章正弦波振荡器
概述
正弦波振荡器是一种将直流电能自动转换成所需交流电能的电路。它与放大器的区别在于这种转换不需外部信号的控制。振荡器输出的信号频率、波形、幅度完全由电路自身的参数决定。
正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的应用。例如,无线发射机中的载波信号源,接收设备中的本地振荡信号源,各种测量仪器如信号发生器、频率计、fT测试仪中的核心部分以及自动控制环节,都离不开正弦波振荡器。
正弦波振荡器可分成两大类:一类是利用正反馈原理构成的反馈型振荡器,它是目前应用最多的一类振荡器;另一类是负阻振荡器,它是将负阻器件直接接到谐振回路中,利用负阻器件的负电阻效应去抵消回路中的损耗,从而产生等幅的自由振荡,这类振荡器主要工作在微波频段。
反馈型振荡器的基本工作原理
反馈型振荡器是通过正反馈联接方式实现等幅正弦振荡的电路。这种电路由两部分组成,一是放大电路,二是反馈网络,(a)。对电路性能的要求可以归纳为以下三点:
(1)保证振荡器接通电源后能够从无到有建立起具有某一固定频率的正弦波输出。
(2)振荡器在进入稳态后能维持一个等幅连续的振荡。
(3)当外界因素发生变化时,电路的稳定状态不受到破坏。
反馈振荡器的组成方框图及相应电路
起振条件和平衡条件

振幅起振条件Uf>Ui或T(jω)>1 (4―1)
相位起振条件φT=2nπ n=0,1,2,3,…(4―2)
式中, T(jω)表示环路增益,
φT表示环路相移。
2. 平衡条件
振荡器起振后,振荡幅度不会无限增长下去,而是在某一点处于平衡状态。因此,反馈振荡器既要满足起振条件,又要满足平衡条件。在接通电源后,依据放大器大振幅的非线性抑制作用,环路增益T(jω)必具有随振荡器电压振幅Ui增大而下降的特性,。
由上面分析可得平衡条件:
振幅平衡条件Uf=Ui或T(jω)=1 (4―3)
相位平衡条件φT=2nπ n=0,1,2,3,…(4―4)
满足起振条件和平衡条件的环路增益特性