[工學(xué)]西南科大高頻電子線路課件第四章(編輯修改稿)
2025-01-04 00:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 g g F gF ??≥m o e p i e1 ()g g g F gF ??≥?為了使電容三點式振蕩器易于起振 ， 應(yīng)選擇跨導(dǎo) gm大 、輸入輸出電阻大的晶體管；反饋系數(shù)要合理選擇 ， 其一般選擇為 ～ ；實踐表明 ， 如果選用特征頻率 fT大于振蕩頻率 5倍以上的晶體管作為放大器 ， 負(fù)載電阻不要太小 ， 反饋系數(shù)選擇合理 ， 其一般都是滿足起振條件的 。 為保證放大器有一定大小的幅度且波形失真小 ， 起振時環(huán)路增益一般取 3～ 5倍 。 該振蕩器的振蕩頻率為 012121122fL C C CLCC????? 電感三點式振蕩器 圖 (a) 是電感三點式振蕩器原理圖 ， (b)是其交流等效電路 。通常電感繞在同一磁芯的骨架上 ， 它們之間存在互感 M。 (a) 實用電路 (b) 交流等效電 路 L 1 L 2 （ b ） M ＋ — cU?＋ — fU?C 圖 電感三點式振蕩器 類似于電容三點式振蕩器的分析方法 ， 可求得電感三點式振蕩器起振時的條件電容三點式的一致 ， 其： 反饋系數(shù)為 f2c1U L MFU L M????振蕩頻率為 012112 2 ( 2 )fLC L L M C??? ? ? ? L 1 L 2 （ b ） M ＋ — cU?＋ — fU?C 電容三點式振蕩器與電感三點式振蕩器的特點比較如下： 1．電容三點式振蕩器 優(yōu)點 ：其反饋電壓取自反饋電容 ， 而電容對高頻電流呈現(xiàn)低阻抗 ， 可以濾除反饋電壓中由于晶體管的非線性所產(chǎn)生的高次諧波 ， 輸出波形好；晶體管的輸入 、 輸出電容同回路電容并聯(lián) ， 不會改變回路的電抗性質(zhì) ， 工作頻率可以較高 。 缺點 ：調(diào)整頻率較困難 ， 因為當(dāng)改變回路電容時 ， 勢必改變反饋系數(shù) ， 影響起振和波形質(zhì)量 。 2．電感三點式振蕩器 優(yōu)點 ： L1和 L2間存在互感 M， 比較容易起振 ， 調(diào)節(jié)回路電容 ， 可以方便地改變振蕩頻率 。 缺點 ：反饋電壓取自電感 L2， 而電感對高頻電流呈高阻抗 ， 不易濾去高次諧波 ， 輸出波形不夠好；晶體管的輸入 、 輸出電容并聯(lián)在 Ll與 L2兩端 ， 在頻率較高時其影響很大 ， 可能使電抗性質(zhì)發(fā)生變化而不滿足三點式振蕩器的相位條件 ， 所以這種振蕩器適用在工作頻率不太高的場合 ， 一般為數(shù)十兆赫 。 改進(jìn)型電容三點式振蕩器 由于晶體管的輸入 、 輸出電容與電容三點式振蕩器和電感三點式振蕩器的回路并聯(lián) ， 影響回路的等效電抗元件參數(shù) 。 而晶體管的輸入 、 輸出電容受環(huán)境溫度 、 電源電壓等因素的影響較大 ， 所以上述兩種振蕩器的頻率穩(wěn)定度不高 ， 一般在103數(shù)量級 。 為了提高頻率穩(wěn)定度 ， 需要對電路作改進(jìn)以減少晶體管輸入 、 輸出電容對回路的影響 ， 可以采用削弱晶體管與回路之間耦合的方法 ， 在電容三點式振蕩器的基礎(chǔ)上 ，得到兩種改進(jìn)型電容反饋式振蕩器 —— 克拉潑 (Clapp)振蕩器和西勒 (Siler)振蕩器 。 1．克拉潑振蕩器 電容值取值規(guī)定如下： C3C1 ，C3C2， 這樣可使電路的振蕩頻率近似只與 C L有關(guān) 。 (a) 實用電路 (b) 交流等效電路 諧振回路的總電容為 31 2 311 1 1CCC C C????振蕩頻率為 031122f LC LC?????晶體管的輸入 、 輸出電容對振蕩頻率的影響顯著減少 。 C3不能太小 ， 否則將影響振蕩器的起振 。假設(shè)回路的總負(fù)載為 RL(包括回路的諧振電阻 、 實際負(fù)載等效到回路等 )， 則其等效到晶體管 ce端的負(fù)載電阻 R39。L為 22 3L c e L L1()CR n R RC? ???若 C3太小 ， C1太大 ， 則等效負(fù)載很小 ， 放大器增益就較低 ，環(huán)路增益也就較小 ， 振蕩器的輸出幅度減小 。 若 C3過小 ， 振蕩器不滿足振幅起振條件而使振蕩器停振 。 所以 ， 克拉潑振蕩器的缺陷是不適合作波段振蕩器 。 波段振蕩器要求在一段區(qū)間內(nèi)振蕩頻率可變 ， 且振幅幅值保持不變 。 2．西勒振蕩器 (a) 實用電路 (b) 交流等效電路 C C2遠(yuǎn)大于 C C4。 諧振回路的總電容為 4 3 41 2 311 1 1C C C CC C C? ? ? ???振蕩器的振蕩頻率為 034112 2 ( )f LC L C C??? ? ??由于 C4與電感 L是并聯(lián)的 ， 通過調(diào)整 C4只改變頻率不會改變晶體管與回路的接入系數(shù) ， 所以波段內(nèi)輸出幅度較平穩(wěn) 。 因此 ，西勒振蕩器可用作波段振蕩器 ， 其波段覆蓋系數(shù)為 ~。 【 例 】 如圖 ，分析該電路的工作原理，畫出交流等效電路，并求振蕩頻率。 圖 例 解： 該電路的交流等效電路如左圖所示 ， 其構(gòu)成了電容三點式振蕩器 。 回路總電容為 41 2 3 5 611 11 .6 ( pF )1 1 1 1 1CCC C C C C? ? ? ? ?? ? ?振蕩頻率為 601 6 6 1 0 ( H z )2f LC ?? ? ?? 集成 LC正弦波振蕩器 前文介紹的均為分立元件振蕩器 ， 利用集成電路通過外接 LC元件也可以做成正弦波振蕩器 。 1．單片集成振蕩器電路 E1648 E1648單片集成振蕩器的振蕩頻率是由 ⑩ 腳和 ?
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