1、高频电子线路第六章（优选）高频电子线路第六章 01idtCRidtdiL022022idtdidtid0122iLCdtdiLRdtidLR2LC10)(2202202202ttteeeLVi202202202 -+法产生振荡。端（正反馈）。否则无和的同名端必须分别接到和为旁路与隔直电容。、极偏置电阻，分别为基极偏置和发射、基本条件。本电路满足上述的三个电路，完成控制作用。等组成晶体管的正反馈、与回路既是振荡回路，又ecLC1211LLCCRRRMLebebbridtdiLhihihLLobobefb1CLiiidtdiMvhhiLCrbibedtiCdtdiLrivCLLC10)1(1)(1
2、22LibbfbbibibLirhhLCdtdiMhhLCrhLChdtid022022idtdidtid：02MhLCrhhbibfb)1(10rhhLCibbLC1（当r很小时）,0oCooiifCCfAVAVVVVVVVVF则有：，由图可知：振荡条件振荡条件1FAo1)()(FA 2)()(fan 1)()(00FA2)()(0f0an 达到平衡。，则在，随着振幅的增加，故设计时，应使随着振幅，当11)(4.03.0)(80705.0)(90)cos1)()(00011111FAAFAAVccomcccccccbpcbcbcpomVRIVVAVVRAV111A之比。与基极输入电压上基波电
3、压：负载谐振电阻数下降。引入平均放大倍数向丙类过渡），放大倍进入非线性区（由甲类增大时，到一定幅度，当。）为余弦脉冲分解系数（；：小信号线性放大倍数）（因此：）（可得：），（由cccpccccpcccbmccccccbmccRgAARgAVgIiIVgicos1)()()(cos1)(cos1)()(cos1110101111max1max相位平衡条件振幅平衡条件故，则，又，为回路谐振阻抗，令或输导纳。称为晶体管平均正向传，),2,1,0(21111)()cos1)()()()cos1)(11111111111111111nnZFyeZFeeyFZyFAZyVZIVVAIVZZVIyVyIyy
4、gyVyVgIZFYpfejpjjfepfepfebpcbcccppbcfebfeccfefeccccfecbfeccbccZFY不为纯阻性。有失谐，故谐振于回路基频而是略来平衡。因此电路不是，故需要一个相角为负，滞后为正。，超前为反馈系数相角，：为正。，超前于基波谐振阻抗相角，：为负。，滞后为正，超前之间的相角，与的相角，：111111110pZFYYbcFcfcfFZccccpZYbcYbcbcfeYZVIVVVVFIVIVZVIVIVIy 。以下分别讨以下分别讨论之。论之。1 1）振幅平衡的稳定条件）振幅平衡的稳定条件 要保证外界因素变化时振幅相对稳定，就是要：当振幅变要保证外界因素变化
5、时振幅相对稳定，就是要：当振幅变化时，化时，AF的大小朝反方向变化。的大小朝反方向变化。0:omQomomVVVA振幅稳定条件omomomomVAFAVVAFAV11Q，点附近（平衡点）：在的变化率为负值。随着特点（关键）：omVA1 1）振幅平衡的稳定条件）振幅平衡的稳定条件0:omQomomVVVA振幅稳定条件0omQomomVVVA平衡点B不是稳定的平衡点。停振，点停在，点附近（平衡点）：在omomomVAFAVAFAV1Q1B2 2）相位平衡的稳定条件）相位平衡的稳定条件 外部外部扰动扰动 稳定原理：稳定原理：频率频率 相位相位 频率频率 tttd)()(。，才频率附近具有负的斜率在工
6、作fz性曲 线只有 谐有谐振回路的相能满足频率稳定条件 12QQ 2 2）相位平衡的稳定条件）相位平衡的稳定条件0011L0jQAAvv00arctanQ0)(ZFZY相位稳定条件4放大电路放大电路3）基本组成部分基本组成部分4正反馈网络正反馈网络4选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈选频网络（选择满足相位平衡条件的一个频率。经常与反馈 网络合二为一。）网络合二为一。）4稳幅环节稳幅环节4稳定环节稳定环节 从从 回到回到1 AF1AF幅度稳定幅度稳定相位稳定相位稳定6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 1、调集电路、调集电路优点：优点：缺点：缺点：优点：优点：缺点：缺
7、点：优点：缺点：(b)反馈振荡器将将ber和反馈线圈等效和反馈线圈等效 fLo)(IMjILjRU(6-1-8)/(2beLfLjrIMjI(6-1-9)将式将式(6-1-9)代入式代入式(6-1-8)，可得：，可得：L2beo)()(IKLLjKrRUL)(ILjR式中式中)(2222be22LrMKbeKrRR、2KLLL按图中的同名端连接方式按图中的同名端连接方式,F。因此电路的振荡频率。因此电路的振荡频率PP在谐振频率在谐振频率处处,负载回路显纯电阻特性负载回路显纯电阻特性,即即A()。即即LC并联回路的谐振频率：并联回路的谐振频率：CLfP21(6-1-14)一般说来，一般说来，LR
8、。于是，电路的反馈系数为：。于是，电路的反馈系数为：L/P/LP)(ILjRIMjF/LM(4-1-15)放大器的谐振时的电压增益为放大器的谐振时的电压增益为 CRLgRgA/mPmPu)(并联回路的谐振阻抗为并联回路的谐振阻抗为 CRLR/p(4-1-16)可得电路的起振条件可得电路的起振条件：1/mCRMg (+)(-)(+)(+)MLMLF12MLLLLCfMLMLMLMLVVFof2,21.2.12101212其中振荡频率：反馈系数：6.6.2 电感反馈式三端振荡器（哈特莱振荡电感反馈式三端振荡器（哈特莱振荡器）器）1.2.L1L2CMLMLF1212LL4容易起振容易起振FA1改改变
9、电容而不影响变电容而不影响F。4调整频率方便调整频率方便4振荡波形不够好振荡波形不够好高次谐波反馈较强，高次谐波反馈较强，波形失真较大。波形失真较大。4不适于很高频率工作不适于很高频率工作分布电容和极间电容并联于分布电容和极间电容并联于L1与与L2两端，两端，F随频率变化而改变。随频率变化而改变。ieCoeCL1L2CoVfV(+)(-)(+)(+)CpI21CCF 6.6.3 电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）21210211221.28121F11.1CCCCCLCfCCCCVVFof振荡频率：之间一般取反馈系数：6.6.3 电容反馈式三端振荡器（考毕
10、兹振荡电容反馈式三端振荡器（考毕兹振荡器）器）优点：优点：1.输出波形好；（输出波形好；（电容电容对高次谐对高次谐波呈较低阻抗波呈较低阻抗。）2.频率稳定度高；（电路中的不频率稳定度高；（电路中的不稳定电容与该电路并联，适当加稳定电容与该电路并联，适当加大回路电容量，可削弱影响。）大回路电容量，可削弱影响。）3.适合较高工作频率。适合较高工作频率。缺点：缺点：通过通过C1,C2来改变频率，反馈系数来改变频率，反馈系数F会随着变化，调整频率不方便。会随着变化，调整频率不方便。（可通过在（可通过在L两端并上一个可变电容解两端并上一个可变电容解决。）决。）C1C2LC1C2L电路的特点电路的特点:i
11、eCoeCoVfV变电容影响变电容影响F，变电感不便。，变电感不便。4调整频率不太方便调整频率不太方便4输出波形较好输出波形较好高次谐波反馈较弱，高次谐波反馈较弱，波形接近正弦波。波形接近正弦波。4频率稳定度较好频率稳定度较好分布电容和极间电容并联于分布电容和极间电容并联于C1与与C2两端，被较大两端，被较大C1与与C2 吸收。吸收。4适用于较高的工作频率适用于较高的工作频率甚至可只利用器件的输入电容甚至可只利用器件的输入电容和输出电容。和输出电容。L1L2CC1C2L 为简便起见，我们假定谐振回为简便起见，我们假定谐振回路三个元件都是纯电抗，即路三个元件都是纯电抗，即振荡器的振荡频率等于回路
12、的固有谐振频率，即振荡器的振荡频率等于回路的固有谐振频率，即0cbcebeXXX结论结论:4Xeb与与Xce同性质，它们与同性质，它们与Xcb相异；相异；4成立成立cbcebeXXXce1jXZ be2jXZ cb3jXZ 射同，射同，基反！基反！举例举例:振荡器的振荡频率应低于振荡器的振荡频率应低于L1和和C1支路的串联谐振频率，此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。时，该支路呈容性，整个回路满足电容三端的相位条件。振荡器的振荡频率振荡器的振荡频率2121210)(1CCCCLL 。通常分为绝对频率准确度与相对频率准确度通常分为绝对频率准确度与相对频率准确
13、度。tff0根据所指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为长期根据所指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。：行抵消。可选用合适的电容器进有正负温度系数，恒为正温度系数，CCLL稳定度，稳定度，LLQrQrrLQ 尽管电容尽管电容三端式振荡器较三端式振荡器较电感电感三端式振荡器的稳定性好，三端式振荡器的稳定性好，但是它是以较大的电容但是它是以较大的电容C1和和C2，即以下降最高工作频率上限，即以下降最高工作频率上限为代价。为代价。此外，输入、输出电阻的此外，输入、输出电阻的接接入也会降低谐振回路的入也会
14、降低谐振回路的Q Q值，降低选频特性，造成输出波形偏离正弦波。值，降低选频特性，造成输出波形偏离正弦波。调频不太方便调频不太方便1.1.克拉泼电路克拉泼电路3211111CCCC21CCF131ceCCCCp232beCCCCp311LCLC32132311111CCCCCCCC，条件：高稳定度的高稳定度的LC振荡器电路振荡器电路克拉泼振荡器克拉泼振荡器LCfCCCCLC21.2.F1021213的比值。、只取决于隔开好处：、与将1121120111.211.1CCCCXpCCCCVVFcf接入系数：反馈系数：克拉泼振荡器克拉泼振荡器2.2.西勒电路西勒电路LC1C2C3C4AB)(1143C
15、CLLC131ceCCCCp232beCCCCp 为了克服克拉泼电路的缺点，引出西勒电路。为了克服克拉泼电路的缺点，引出西勒电路。1.石英晶体滤波器的特点石英晶体滤波器的特点 2.石英晶体滤波器的应用石英晶体滤波器的应用 O X容性容性 容性容性 感感性性 sfpf 2.石英晶体滤波器的应用石英晶体滤波器的应用 C0(a)(b)Cq Lq rq C0 Cq1 Lq1 rq1 Cq3 Lq3 rq3 Cq5 Lq5 rq5 Cqk Lqk rqk(c)石英晶体谐振器(a)符号 (b)基频等效电路 (c)完整等效电路 振荡器。路的基本准则组成三端端电回路中其他元件按照三。与电路中等效为一个电感之间），在感性区（作于电感元件使用，晶体工等效石英晶体在电路中作为pqff 高频率稳定度。间的耦合非常弱，提的谐振回路与振荡管之决定，故晶体管振荡器率由决定，而频、很小，反馈系数由，由于等效电路类似于克拉泼qqCCCC21：回路振荡频率）。（呈感性，并联谐振频率，要使其、：组成电感三点式，001111fffCLf。英晶体的串联谐振频率频率稳定度都取决于石频率和因此，这个电路的振荡最强，满足振荡条件。是短路的，此时正反馈以认为谐振时阻抗近于零，可之间。石英晶体在串联才能送到发射极和基极后，馈信号要经过石英晶体电路十分相似，只是反该电路与电容三端振荡TJ 谢谢观看！
