高頻課程設(shè)計(jì)--lc正弦波振蕩器-在線瀏覽
2024-08-03 13:09本頁(yè)面
【正文】 會(huì)存在微弱的電擾動(dòng)，如晶體管電流的突增、電路中的熱噪聲等等，這些電擾就構(gòu)成原始的輸入信號(hào)。被放大后的某一頻率分量經(jīng)反饋端加到輸入端，幅度得到增大。 由于放大器開環(huán)電壓增益 A? 和反饋系數(shù) F? 的表示式分別為 ioUUA ???? ，ofUUF ???? ① 且振蕩器進(jìn)入平衡狀態(tài)后 if UU ?? ? ，此時(shí)根據(jù) ① 式 可得反饋振蕩器的平衡條件為 1)( ?? ? FAjA F eFA ???? ② 式中， A 、 A? 分別為電壓增益的模和相角； F 、 F? 分別為反饋系數(shù)的模和相角。 作為一個(gè)穩(wěn)態(tài)振蕩， 兩個(gè)條件 必須同時(shí)得到滿足，它們對(duì)任何類型反饋振蕩器都是適用的。 必須指出，這里的 A是指放大器的平均增益。 為了使振蕩器在接通直流電源后能夠自動(dòng)起振，則要求反饋電壓在相位上與放大器輸入電壓同相，在幅度上則要求 UfUi，即 ??? nFA 2?? n=0， 1， 2， … ⑤ 10 ?FA ⑥ 式中， Ao為振蕩器起振時(shí)放大器工作于甲類狀態(tài)時(shí)的電壓放大倍數(shù)。由于振蕩器的建立過(guò)程是一個(gè)瞬態(tài)過(guò)程，而式 ⑤ 和 ⑥ 是在穩(wěn)態(tài)下分析得到的，所以從原則 上來(lái)說(shuō)，不能用穩(wěn)態(tài)分析研究一個(gè)電路的瞬 態(tài)過(guò)程，因而也就不能用式 ⑤ 和 ⑥ 來(lái)描述振蕩器從電源接通后的 振蕩建立過(guò)程，而必須通過(guò)列出振蕩器的微分方程來(lái)研究。因?yàn)樵谄鹫竦拈_始階段，振蕩的幅度還很小，電路尚未進(jìn)入非線性區(qū)，振蕩器可以通過(guò)線性電路的分析方法來(lái)處理。而后，隨著振蕩幅度的不斷增大， Ao 就向 A 過(guò)渡，直到 AF=1時(shí) ，振蕩達(dá)到平衡狀態(tài)。但 FAo過(guò)大，放大管進(jìn)入非線性區(qū)的程度就會(huì)加深，那么也就會(huì)引起放大管輸出電流波形的嚴(yán)重失真。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 沈 陽(yáng) 大 學(xué) 當(dāng)振蕩器受到外部因素的擾動(dòng)（如電源電壓波動(dòng)、 溫度變化、噪聲干擾等），將引起放大器和回路的參數(shù)發(fā)生變化破壞原來(lái)的平衡狀態(tài)。反之，如果通過(guò)放大和反饋的不斷循環(huán)，振蕩器能夠產(chǎn)生回到原平衡點(diǎn)的趨勢(shì)，并且在原平衡點(diǎn)附近建立新的平衡狀態(tài)， 則表明原平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。反饋系數(shù)則僅取決于外電路參數(shù)，一般由線性元件組成，所以反饋系數(shù) F（或 1/F）為一常數(shù)。圖 2 中， Q 點(diǎn)就是振蕩器的振幅平衡點(diǎn)，因?yàn)樵谶@個(gè)點(diǎn)上， A=1/F，即滿足 AF=1 的平衡條件。反之由于某種因素使振幅小于 UomQ，此時(shí) A1/F，即出現(xiàn) AF1的情況，于是振幅就自動(dòng)增大，從而又而回課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 沈 陽(yáng) 大 學(xué) 到 UomQ。 Q點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)的原因是，在 Q點(diǎn)附近， A隨 Uom的變化特性具有負(fù)的斜率，即 下 式就是振幅穩(wěn)定條件。 由于振蕩的角頻率就是相位的變化率，即 dtd??? ，所以當(dāng)振蕩器的相位變化時(shí)，頻率也必然發(fā)生變化。 YFFYZ ???? ????? )( 為了表示出平衡點(diǎn)，將縱坐標(biāo)也用與 Z? 等值的 YF?? 來(lái)標(biāo)度。在一般情況下， 0?YF? ，為了滿足相位平衡條件，諧振回路必須提供數(shù)值相同但異號(hào)的相移。由于 0?? YF? ，且課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 沈 陽(yáng) 大 學(xué) dtd??? ，故引起振蕩頻率的不斷增加。當(dāng)變化到 YFZ ?? ???? 時(shí)，則振蕩器在 c?? 的頻率上再一次達(dá)到平衡。顯然，這是為了抵消 YF?? 的存在必然出現(xiàn)的現(xiàn)象。 具備這樣的調(diào)整過(guò)程是由并聯(lián)諧振回路的相頻特性的斜率為負(fù)所決定的，即 0??? ?c???? 上 式就是振蕩器的相位穩(wěn)定條件。另外由于并聯(lián)諧振回路的相頻特性正好具有負(fù)的斜率，所以說(shuō)， LC 并聯(lián)諧振回路不但是決定振蕩頻率的主要角色，而且是穩(wěn)定振蕩頻率的機(jī)構(gòu)。 LC 振蕩器按反饋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，可分為互感耦合和三點(diǎn)式兩大類。由于，放大器的輸出電壓 uo 與其輸入電壓 ui反相。 ② 振蕩器的振蕩頻率可利用關(guān)系式 XXX321 ??來(lái)估算。圖中 Rb RbRe 組成分壓式偏置電路； Ce 為旁路電容； Cb 、 Cc 為隔直流電容； Lc 為高頻扼流圈，其作用是為了避免高頻信號(hào)被旁路，而且為晶體管集電極構(gòu)成直流通路； L 和 C C2組成振蕩回路，作為晶體管放大器的負(fù)載阻抗。由于極間電容對(duì)反饋振蕩器的回路電抗均有影響，所以對(duì)振蕩器頻率也會(huì)有影響。 （ 2）電感三點(diǎn)式振蕩電路 圖 6 電感三點(diǎn)式振蕩電路 電感三點(diǎn)式振蕩器又稱哈特萊振蕩器 ， Rb1 、 Rb2 和 Re 為分壓式偏置電阻； Cb和Ce 分別為隔直流電容和旁路電容； L1 、 L2 和 C 組成并聯(lián)諧振回路，作為集電極交流 負(fù)載，其中 L1相當(dāng) Xbe， L2 相當(dāng)于 Xce， C 相當(dāng)于 Xbc，諧振回路的三個(gè)端點(diǎn)分別與晶體管的三個(gè)電極相連，符合三點(diǎn)式振蕩器的組成原則。則有 課程設(shè)計(jì)
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