正弦波振蕩器ppt課件(已修改)
2025-05-13 03:05 本頁面
【正文】 BUPT Press 第 4章正弦波振蕩器 反饋振蕩器的工作原理 LC正弦波振蕩器電路 振蕩器的頻率穩(wěn)定度 石英諧振器 振蕩器線路應(yīng)用 放大器 是在外加輸入信號控制下，把直流電源提供的部分能量轉(zhuǎn)換成按信號規(guī)律變化的交變電能的電路。 振蕩器 沒有外加輸入信號的控制就能自動地將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率和一定振幅的交變電能。 BUPT Press 正弦波振蕩器 在信息傳輸系統(tǒng)和無線電測量儀器等方面有著 廣泛的應(yīng)用 : ?無線電通信、廣播或電視發(fā)射機(jī)中，可以用來產(chǎn)生所需的 載波信號 ； ?超外差式接收機(jī)中，可以用來產(chǎn)生 本地振蕩信號 ； ?各種無線電測量儀器中，可以用來作為各種頻段的 正弦波信號源 。 BUPT Press 這些應(yīng)用中，都要求振蕩器產(chǎn)生所需頻率和振幅的正弦波信號 ,其 主要技術(shù)指標(biāo) 是： ?振蕩頻率 的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定度； ?振蕩振幅 的大小及其穩(wěn)定性； ?振蕩波形 的非線性失真等， 而其中最主要的是 振蕩頻率的穩(wěn)定度 。 BUPT Press 本章討論的是 自激式振蕩器 ，它是在無需外加激勵信號的情況下，能將直流電能轉(zhuǎn)換成具有一定波形、一定頻率和一定幅度的交變能量電路。 振蕩器的 分類 ： 按波形分 ：正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器 按工作方式分 ：負(fù)阻型振蕩器和反饋型振蕩器 按選頻網(wǎng)絡(luò)所采用的元件分 ： LC振蕩器、 RC振蕩器和晶體振蕩器等類型 BUPT Press 本章主要討論 反饋型正弦波振蕩器的基本原理 平衡、起振和穩(wěn)定條件 電路的判斷準(zhǔn)則 電路特點、性能指標(biāo)及應(yīng)用 BUPT Press 凡是將放大器的輸出信號，經(jīng)過正反饋電路回送到輸入端作為其輸入信號來控制能量轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生等幅持續(xù)振蕩的振蕩器稱為 反饋振蕩器 。 反饋振蕩器 可以從 反饋放大器 演變而來。 反饋振蕩器工作原理的關(guān)鍵在于找出其間的演變條件 。 BUPT Press 反饋放大器的原理方框圖 ： BUPT Press 變壓器耦合反饋放大電路 ： BUPT Press 反饋放大器的 主網(wǎng)絡(luò)是諧振放大器 ； 反饋放大器的 反饋網(wǎng)絡(luò)是反饋耦合線圈 Lf。 若設(shè)主網(wǎng)絡(luò)的電壓傳遞函數(shù)為 A(s)，反饋網(wǎng)絡(luò)的電壓反饋系數(shù)為 F(s)，則反饋放大器的 環(huán)路增益函數(shù) 為： T(s)=Vf(s)/Vi(s)=Vo(s)/Vi(s)Vf(s)/Vo( s)=A(s)F(s) BUPT Press 穩(wěn)態(tài)工作時，令 s=jω，若在某一頻率上 (設(shè)ω=ω0)， Vf與 Vi同相，并且兩者振幅相等，即 Vf=Vi或 T(jωg)=1。則放大器就變?yōu)檎袷幤?，產(chǎn)生角頻率為 ωg的正弦振蕩。這時，主網(wǎng)絡(luò)所需的輸入電壓 Vi就將全部由反饋電壓 Vf提供，而無須外加激勵信號電壓 Vs。 BUPT Press 若令 T(jωg)=T(ωg)ejφT(ωg)， 則 T(ωg)=1 φT(ωg)=2nπ (n=0,1,2,…) 上式就是反饋放大器實現(xiàn) 自激振蕩平衡的條件 振幅平衡條件； 相位平衡條件。 BUPT Press 滿足平衡條件僅僅說明反饋放大器能夠成為反饋振蕩器，但是，沒有說明振蕩器必定能產(chǎn)生穩(wěn)定的持續(xù)振蕩。 平衡條件是振蕩的 必要條件 ，但不是充分條件 要保證振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的持續(xù)振蕩，還必須 同時滿足起振條件和穩(wěn)定條件 。 BUPT Press 起振條件 振蕩電壓總是從無到有地建立起來的，那么，振蕩器剛接通電源時， 原始的輸入電壓是從哪里來的 ? 又 如何能夠從建立到平衡值 ? 電路剛接通電源時，振蕩電路各部分總是存在著 各種電的擾動 ，它們的頻譜中包含有ωg的分量 (ωg近似等于諧振回路的諧振角頻率 ω0)。 BUPT Press 當(dāng)這些微小的擾動電流或電壓作用于主網(wǎng)絡(luò)輸入端時，由于諧振回路的選頻作用，放大器對接近于 ω0的分量有較大的放大量，因此這個分量在諧振回路兩端產(chǎn)生的電壓較大，通過反饋線圈 Lf再加到主網(wǎng)絡(luò)的輸入端；如果該電壓與主網(wǎng)絡(luò)原先的輸入電壓同相，并且具有更大的振幅，則經(jīng)過放大和反饋的反復(fù)循環(huán)，電壓振幅就會不斷地增長。 BUPT Press 因此，保證振蕩器接通電源后能夠 從小到大地建立起 振蕩的條件 是 Vf＞ Vi或 T(ωg)＞ 1
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