第4章正弦波振荡器.ppt

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1、第4章 正弦波振荡器,本章知识架构:,本章教学目标与要求:,了解振荡器的重要性 熟悉振荡器的起振、平衡和稳定原理 掌握三段式振荡电路的原理 掌握判断三段式电路是否能产生振荡器信号的方法 了解石英晶体振荡器的原理 掌握振荡电路的仿真方法,4.1 概述,本章将主要讨论电振荡信号的产生。不需要外加激励,自己就可以将直流能量转换为一定频率和一定幅度的交流信号输出的现象叫自激振荡。而能产生自激振荡的电路称为振荡器(oscillator),或自激振荡器。振荡器在现代科学技术领域中有着广泛地应用。例如:无线电发射机中的载波信号源,超外差接收机中的本地振荡信号源,在电子测量和自动控制系统中用来产生各种频段的正

2、弦波信号等。它的任务是提供一定的频率、一定输出电平且有响应的频率稳定度和振幅稳定度的正弦波信号。,振荡器按输出波形的不同可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器(如方波,三角波,锯齿波等。)按维持自激振荡的原理划分,自激振荡器可以分为反馈型和负阻型两种。本章仅讨论反馈型正弦波自激振荡器。根据电路的组成不同,可分成RC振荡器、LC振荡器和石英晶体振荡器。图4.1和图4.2所示为两种振荡器模块。,图4.1 超高频晶体振荡器,图4.2 温度补偿晶体振荡器,反馈式振荡器是振荡回路通过正反馈网络与有源器件连接构成的振荡电路,建立在放大和反馈基础上的振荡器,由放大器和反馈网络组成。反馈式振荡器的原理方框图如图4

3、.1所示。,4.2 反馈型振荡器工作过程分析,图4.3 反馈式振荡器的原理方框图,由图4.3可知,当开关S处在位置2时,在放大器输入端外加的输入信号Ui为一定频率和幅度的正弦波,此信号经放大器放大后产生输出信号Uo,而Uo又作为反馈网络的输入信号,在反馈网络输出端产生输出反馈信号Uf。若Uf和Ui不仅大小相等,而且相位也相同,假如这时除去外加信号并将开关S接到1端,即用Uf取代Ui,由放大器和反馈网络组成一闭环系统。这时,在没有外加输入信号的情况下,输出端仍可维持一定频率和幅度的信号Uo输出,从而实现了自激振荡。如果要使自激振荡器输出某一制定频率的正弦波,也就是说自激振荡只能在某一频率上产生,

4、而在其他频率上不能产生,则在图4.3所示的框图中尚需加入选频网络。选频网络可以由RC元件构成,也可由LC元件组成。RC振荡器用来产生1Hz至几兆Hz范围内的低频信号,LC振荡器一般用来产生几Mhz的高频信号。由此可见,反馈式正弦波振荡器应包括放大器、反馈网络和选频网络三个部分。,4.2.1 平衡状态,平衡条件是指在振荡建立后,为了维持自激振荡幅度和相位必须满足的关系,它包括振幅平衡条件和相位平衡条件。在图4.3中,当开关S由2端转接到1端,且反馈电压Uf等于放大器输入电压Ui时,振荡器就能维持等幅振荡,并有一个稳定的电压输出,我们称电路此时的状态为平衡状态,Uf=Ui称为电路振荡的平衡条件。由

5、图4.3可知,,(4-1),(4-2),则(4-3)所以,电路振荡的平衡条件又可写成(4-4)根据上式可以得到自激振荡的两个基本条件:相位平衡条件:(4-5)振幅平衡条件:(4-6),其中,A与F 分别是A(jw)和F(jw)的相位,A与F分别是A(jw)和F(jw)的幅值。要使反馈式振荡器输出一个具有稳定幅值和固定频率的交流电压,相位平衡条件和振幅平衡条件一定要同时得到满足。,4.2.2 起振状态,平衡条件只是维持振荡的条件,是对振荡器已经进入稳态振荡而言的。那振荡器是如何起振的呢?当振荡电路刚接通时,电路中各处的电流和电压都会发生一个突变,由于这种扰动的不规则性,它包含着频率范围很宽的频率

6、成分。经过振荡器选频网络选频后,只将其中某一频率的信号反馈到放大器的输入端,而其他频率的信号将被抑制。经过放大、选频和反馈的多次循环,某一频率信号的幅度将不断增大,即振荡由小到大建立起来。当放大器进入非线性工作区时,放大器增益随之下降,最后反馈电压等于原输入电压时,振荡幅度不再增大从而进入平衡状态。,如图4.4所示,分别为基本放大器A和反馈网络1/F的曲线,如果设开启电源后产生扰动电压,可见起振初期是一个增幅的振荡过程,图4.4 振荡器的特性曲线,因此起振的条件是,起振时反馈电压Uf和输入电压Ui在相位上同相,幅度上UfUi即(4-7)(4-8)因此,为了使振荡器能产生自激振荡,开始振荡时,在

7、满足正反馈条件的前提下。必须满足AF1的条件。起振后,振荡幅度迅速增大,使晶体管工作进入到非线性区,以致放大器的增益A下降,直至AF=1,达到稳幅振荡。,4.2.3 稳定状态及稳定度,振荡器在工作时,不可避免地会受到干扰和噪声的影响,偏离原来的平衡状态。如果在干扰消失后,振荡器仍能恢复到原来的平衡状态,则称这个平衡状态为稳定平衡状态,称振荡器是稳定的。振荡器的平衡稳定条件包括振幅平衡稳定条件和相位平衡稳定条件。为了产生持续的等幅振荡,反馈型正弦波振荡器中,放大器的增益或反馈网络的反馈系数应该能根据输入信号的变化进行自动调节。若干扰使反馈电压增大时,放大器的增益可以自动减小,以保持输出电压幅度稳

8、定;反之,则放大器的增益自动提高,可使振荡器输出电压的振幅处于稳定状态。振荡器的振幅稳定条件用数学式表示为:,(4-9)U0为输出电压的振幅。振荡器能否稳定工作,除需满足振幅稳定条件外,还需满足相位稳定条件。相位平衡的稳定条件是指相位遭到破坏后,电路本身能重新建立起相位平衡的条件。要使相位稳定,振荡电路必须能够在振荡频率发生变化时,产生一个新的、相反方向的相位变化,用以抵消由外因引起的相位变化,即相位对频率的变化率为负值。所以相位平衡稳定条件是:(4-10),4.3 三端式反馈型LC振荡器的构成原则,三端式振荡器是一种广泛应用的LC振荡器,它的基本结构如图4.5所示。,图4.5 三端式振荡器的

9、基本结构,三端式振荡器由Xbe,Xce,Xcb三个电抗元件组成并联谐振回路,此回路决定了振荡频率,也构成了正反馈所需的反馈网络。因为三个端分别与晶体管的三个电极相连接,故称三端式振荡器。要使电路产生自激振荡,首先应满足相位平衡条件,即正反馈。对于三个电抗元件组成的回路,当回路元件的电阻很小时,可以忽略其影响,同时也忽略三极管的输入阻抗与输出阻抗的影响,则电路要振荡必须满足条件:,(4-11)图中,令回路电流为I,忽略电抗元件损耗及晶体管参数的影响,则Vf=jIXbe,Vo=-jIXce,可见为使Vf和Vo反相,必须要求Xbe和Xce为性质相同的电抗元件,即同为感性或同为容性。,因此,可以得出三

10、端式振荡器的组成原则是:Xbe和Xce的电抗性质相同,Xcb与Xce(或者Xbe)的电抗性质相反,由于Xbe和Xce均与晶体管发射极相连,此原则可简称为“射同余异”。根据反馈元件的不同,三端式振荡器可分为电容三端式和电感三端式两种,其电路的基本形式分别如图4.6所示。,(a)电容三端式,(b)电感三端式,图4.6 三端式振荡电路的基本形式,4.4 LC正弦波振荡器电路,反馈型LC正弦波振荡器按反馈电路的形式划分,有三种基本形式,即电感反馈型、电容反馈型和变压器耦合反馈型。,4.4.1 电感反馈振荡器,电感三点式的构成法则是三极管的发射极接两个性质相同的感性元件(或感性支路),而集电极与基极间则

11、接不同性质的电抗元件。电感分压反馈型振荡器又称哈特莱(Hartley)振荡器,其电路如图4.7所示。,图4.7电感反馈振荡器,电路特点是电感线圈有中间抽头,使LC回路有三个端点,并分别接到晶体管的三个电极上(交流电路)。图中,L1、L2和C组成谐振回路,作为集电极交流负载;Rb1、Rb2和Re组成分压式偏置电路;C1、C2为隔直电容;Ce为旁路电容。,首先利用“瞬时极性法”来判断图4.4的电路是否满足相位平衡条件。所谓瞬时极性法,即假设放大电路中的输入电压处于某一瞬时极性(正半周为正,负半周为负),沿放大电路通过反馈网络再回到输入回路。依次定出电路中各点电位的瞬时极性。如果反馈信号与原假定的输

12、入信号瞬时极性相同,则表明为正反馈,否则为负反馈。这就是瞬时极性法简称瞬时极性法。设输入信号在基极的瞬时极性为正,在共射放大器中,集电极输出信号在同一瞬间的瞬时极性为负。此信号经过电抗元件L1、L2和C构成的振荡回路,在L1上端的瞬时极性和集电极上的一样,也为负,则L2下端的瞬时极性就为正。反馈信号和输入信号的瞬时极性符号相同,因此满足相位平衡条件。,振荡的幅值条件可以通过调整放大电路的放大倍数和L2上的反馈量来满足,因此该电路可以起振。该电路的振荡频率基本上是由LC并联谐振回路决定的,如下式所示。(4-12)此电路的特点是:容易起振,且震荡幅度较大;可以通过调节电容大小来方便地调节振荡频率。

13、但是由于反馈电压取自L2两端,电感感抗随频率的增高而加大,有可能形成高频振荡,从而使输出波形中含有高次谐波分量,输出波形变差。,4.4.2 电容反馈振荡器,电容三点式构成法则是三极管的发射极接两个性质相同的容性元件(或容性支路),而集电极与基极则接不同性质的电抗元件。电容分压反馈型振荡器又称考毕兹(Colpitts)振荡器,其电路如图4.8所示。电容C1、C2与电感L组成选频网络,该网络的端点分别与三极管的三个电极或与运放输入、输出端相连接。,图4.8 电容反馈振荡器,图4.8 电容反馈振荡器,图4.8 电容反馈振荡器,依然利用“瞬时极性法”来判断电路是否满足相位平衡条件。社输入信号在基极的瞬

14、时极性为正,在共射放大器中,集电极输出信号在同一瞬间的瞬时极性为负。此信号经过振荡回路后,在C1上端的瞬时极性也为负,在C2下端的瞬时极性应为正,因此满足相位平衡条件。幅值条件如前所述,其振荡频率为,(4-13)特点:电容三点式振荡器由于反馈信号取自C2,对高次谐波的阻抗很小,所以反馈信号中高次谐波分量小,振荡输出波形好。另外当C1和C2容量选的较小时,振荡频率可以较高。由于电容的改变将直接影响反馈信号的大小,会改变电路的起振条件,容易停振,故频率的调节范围较小且不方便。,4.4.3 改进型电容反馈振荡器,前面介绍的LC振荡器,其频率稳定度有时还达不到我们的要求。改进型电容三点式振荡器减弱了晶

15、体管与谐振回路的耦合,所以其频率稳定度可达10-5-10-4数量级。包括克拉泼(Clapp)振荡器和西勒(Seiler)振荡器两种类型。克拉泼振荡器如图4.9所示。,图4.9 克拉泼振荡器及其交流等效电路,该电路的特点是在电感支路中串接一个容量较小的电容C3。其交流通路如图4.9(b)所示。在满足C3C1、C3C2时,回路总电容C主要取决于C3,回路总电容C为(4-14)所以 CC3因此该振荡电路的振荡频率为(4-15),由此可见,振荡频率主要由C3和L决定,即C1和C2对频率的影响大大减小。这时C1和C2的大小主要用来决定反馈系数的数值。即C1、C2构成正反馈,它们的容量相对来说可以取得较大

16、,从而减小与之相并联的晶体管输入电容、输出电容的影响,提高了频率的稳定度。分析可知,克拉泼振荡器的频率覆盖系数(即高端频率与低端频率之比)不可能做得很高,一般约为1.21.3。因此,该振荡器主要适用于产生固定频率的场合。为了克服克拉泼振荡器的缺点,可采用西勒振荡器。西勒振荡器原理图如图4.10所示。,图4.10 西勒振荡器及其交流通路,西勒振荡器与克拉泼振荡器相比,仅在电感L上并接了一个可调电容C4,用来调整振荡频率,而C3采用固定的电容。通常情况下,C1和C2都远大于C3,所以其振荡频率近似为,(4-16),提示:以上所有振荡器的最初的交流信号源均为直流电源闭合瞬间所产生的扰动信号,此脉冲信

17、号经振荡电路选频后产生微弱三角函数信号。,例4.2 已知振荡电路如图4.11(a)和(b)所示,试判断它们能否振荡,若不能,如何修改电路使其满足相位平衡振荡条件。,图4.11 例4.1图,解 判断三极管电路能否振荡,首先要判断电路中三极管是否正常工作,再判断电路是否满足相位平衡条件。图4.11(a)为变压器反馈式电路,图中三极管基极电位VB0V,即三极管处于截止状态,放大电路不能正常工作,应考虑加隔直电容C;其次,根据变压器同名端的规定,将右侧线圈同名端改在下方,电路才能满足相位平衡条件。修改后的电路如图4.12所示。,图4.12 图4.2(a)修改,图4.11(b)电路属电容三点式电路,图中

18、三极管发射极和集电极极性相同,由电容分压产生的反馈量至三极管的发射极,其极性满足相位平衡条件,但由于发射极有耦合电容Ce反馈量会被短路至地,因此应将Ce去掉。修改后的电路和如图4.13所示。,图4.13 图4.2(b)修改,4.5 石英晶体振荡器,在LC振荡器中,尽管采用了各种稳频措施,但实践证明,它的频率稳定度一般很难突破10-5数量级,为了提高振荡频率的稳定度,常采用石英谐振器代替LC谐振回路,构成石英晶体振荡器。,4.5.1 石英晶体振荡器原理,石英是一种各向异性的结晶体,其化学成分为二氧化硅。从一块晶体上按一定的方位角切下的薄片称为晶片,然后在晶片的两个面上镀上银层作为电极,再用金属或

19、玻璃外壳封装并引出电极,就成了石英谐振器,简称为石英晶体。,石英晶体与陶瓷滤波器一样,也是利用石英晶体的压电效应而制成的,具有谐振特性。晶片的固有机械振荡频率只与晶片的几何尺寸有关,所以晶片具有很高的频率稳定性,且晶片尺寸做的越精确,谐振频率的精度就越高。,(b)石英晶体等效电路,(a)石英晶体符号,图4.14 石英晶体的电路符号和等效电路,石英晶体在电路中的符号如图4.14(a)所示。晶片不同频率的机械振动可以分别用一个LC串联谐振回路来等效,实际使用时,在电路上总是设法保证只在晶片的一个频率上产生振荡,所以,石英晶体在振荡频率附近的等效电路如图4.14(b)所示。其中,C0是晶片工作时的静

20、态电容。L是晶片振动时的等效动态电感,C是晶片振动时的等效动态电容,R是晶片振动时的摩擦损耗,它的值较小,在分析中可以忽略它的影响。在低频时,可把静态电容看作开路,若时,、串联支路发生揩振,它的等效阻抗最小,串联谐振频率为,(3-55),(4-17),当频率高于时,、支路呈现感性,与构成并联谐振回路,其振荡频率为(4-18)式中,通常,故与非常接近,略大于,所以感性区非常窄。当时,串联谐振,呈电阻性;当时,支路呈感性;当时,并联谐振,阻抗呈纯阻性;当时,支路起主要作用,电路又呈容性。,4.5.2 石英晶体振荡器电路,石英晶体振荡器的基本电路有两类,即并联型晶体振荡电路和串联型晶体振荡电路。前者

21、石英晶体工作在串联谐振频率fq和并联谐振频率fs之间,晶体等效为一个电感;后者工作在串联谐振频率fq处,利用阻抗最小的特性,作用在反馈回路中。图4.15为皮尔斯振荡器的交流等效电路,是一种典型的并联型石英晶体振荡器。当振荡器的振荡频率在晶体的串联谐振频率和并联谐振频率之间时晶体呈感性,该电路满足三端式振荡器的组成原则,而且该电路与电容反馈的振荡器对应。电路中C3用来微调振荡器的振荡频率,是振荡器振荡在石英晶体的标称频率上,并减小石英晶体与晶体管之间的耦合。,图4.15 皮尔斯振荡器交流等效电路,谐振频率为(4-19)式中,得:(4-20)由于,所以,因此,振荡器的频率取决于稳定的振荡频率。在串

22、联型晶体振荡器中,晶体接在振荡器要求低阻抗的两点之间,通常接在反馈电路中。图4-16示出了一串联型晶体振荡器的实际线路和等效电路。由图可见,石英晶体接在正反馈支路内,只有频率等于石英晶体的串联谐振频率时,才能满足自激振荡条件而产生振荡,所以,振荡频率以及频率稳定度取决于石英晶体。但此时L和C1,C2组成的并联回路应调谐在石英晶体的串联谐振频率上。由此可知,f0取决于石英晶体的串联谐振频率,与静态电容C0的关系很小,且外部电容变化对石英晶体的影响很小,大大提高了振荡器的频率稳定度。,图4.16一种串联型晶体振荡器提示:晶体振荡器的振荡频率和频率稳定度都较高,但在对时钟性能要求特别严格的场合,比如

23、全国基准时钟等,时钟往往是由铷、铯等材料制作而成。,4.6电路仿真,4.6.1 电感反馈振荡器电路仿真,电感反馈振荡器的仿真电路及各参数如图4.17所示,其中L1、L2和C构成振荡回路,作为集电极交流负载,基极反馈电压由L2提供;R1、R2和R4组成分压式偏置电路;C1、C3为隔直电容;C2为旁路电容。,图4.18所示为示波器的设置,读者可参考本图进行设置,也可根据自己习惯自行调整。从图中可以看出反馈电压幅度小于输出信号幅度,符合反馈型振荡器的工作原理。,图4.17 电感反馈振荡器的仿真电路,图4.18 示波器设置示意图,图4.19所示输出信号波形,其中(a)图为起振阶段的波形,该图清楚显示了

24、振荡器在起振阶段的幅度变化规律,即振荡波幅度从0开始慢慢变大;(b)图为振荡器处于平衡状态的波形,该图显示出平衡状态时,振荡器的输出为持续等幅、频率恒定的三角函数波。,(a)起振阶段,(b)平稳状态图4.19 输出信号波形图,4.6.2 电容反馈振荡器电路仿真,电容反馈振荡器的仿真电路及各参数如图4.20所示,电容C1、C2与电感L1组成选频网络,反馈信号通过C1加载到三极管的基极。,图4.20 电容反馈振荡器仿真电路,示波器设置如图4.21所示,读者也可根据需要调整。,图4.21示波器设置示意图,输出信号波形如图4.22所示,其中(a)为起振状态的波形,振荡幅度逐渐增大,最后稳定于某一幅度值

25、。(b)为平衡状态的波形,振荡器位置等幅稳频振荡。,(a)起振状态,(b)平稳状态图4.22 电容反馈振荡器输出波形图,4.6.3 改进型电容反馈振荡器电路仿真,克拉泼振荡器仿真电路如图4.23所示,其中C1、C2、C3和L共同构成振荡回路。根据电容串联的原理,三个电容串联时的等效电容主要由C3决定,因此改变C3即可调整振荡器的输出信号频率。,图4.23 克拉泼振荡器仿真电路克拉泼振荡器的起振状态的输出波形和平衡状态的输出波形分别如图4.24(a)和(b)所示。,(a)起振状态,(b)平衡状态图4.24 克拉泼振荡器输出信号波形图,西勒振荡器的仿真电路如图4.25所示,与克拉泼振荡器相比,西勒

26、振荡器增加了可调电容C,其作用是对振荡频率进行微调。同时,通过改变C5的容值可实现频率粗调。,图4.25 西勒振荡器仿真电路图,对西勒振荡器的仿真结果如图4.26所示。其中(a)为起振状态波形,(b)为平衡状态波形。,(a)起振状态,(b)平衡状态图4.26 西勒振荡器输出信号波形图,4.7 本章小结,本章讨论了正弦波振荡电路的组成、工作原理和分析方法。反馈型正弦波振荡器主要由放大器、反馈网络、选频网络和稳幅环节组成。根据选频网络的不同,反馈式振荡器可分为LC振荡器、RC振荡器和石英晶体振荡器。要得到一个较稳定的正弦振荡信号,振荡器在直流偏置合理的前提下,还必须满足振荡的平衡条件和起振条件,此

27、外也必须满足振荡器的平衡稳定条件。判断三点式LC正弦波振荡电路是否满足相位平衡条件的方法:(1)Xce和Xbe符号相同,即电抗性质相同;(2)Xce和Xbc符号相反,即电抗性质不同。,石英晶体振荡器是Q值很高且参数十分稳定的谐振回路。并联型石英晶体振荡回路,振荡频率处于石英晶体的串联和并联谐振频率之间,石英谐振器被当做电感来用。串联型石英晶体振荡回路的振荡频率等于石英晶体的串联谐振频率,石英谐振器可以被看成串联谐振回路。,实训1:电感反馈振荡器电路的仿真,一实训目的1.了解电感反馈振荡器的电路构成;2.会利用EWB软件对电感反馈振荡器进行电路仿真;3.加深对电感反馈振荡器工作原理的理解;4.通

28、过实训仿真理解电感反馈振荡器频率特性等;5.会借助EWB仿真软件进行电路设计和元件选取。,二.实训要求1.按照图4.17绘制电路图,并正确设置元件和仪器仪表的参数。2.仿真出正确的波形,并能够看明白波形的含义,掌握电感反馈振荡器的振荡原理。3.在熟悉电路原理的基础上,改变部分元件的值,将仿真结果填入下表,比较仿真结果的异同,学会如何改变元件参数得到不同频率的本地振荡信号。,4.保存仿真结果,并完成实训报告。,实训2:电容反馈振荡器电路的仿真,一实训目的1.了解电容反馈振荡器的电路构成;2.会利用EWB软件对电容反馈振荡器进行电路仿真;3.加深对电容反馈振荡器工作原理的理解;4.通过实训仿真理解

29、电容反馈振荡器频率特性等;5.会借助EWB仿真软件进行电路设计和元件选取。二.实训要求1.按照图4.20绘制电路图,并正确设置元件和仪器仪表的参数。2.仿真出正确的波形,并能够看明白波形的含义,掌握电容反馈振荡器的振荡原理。,3.在熟悉电路原理的基础上,改变部分元件的值,将仿真结果填入下表,比较仿真结果的异同,学会如何改变元件参数得到不同频率的本地振荡信号。4.保存仿真结果,并完成实训报告。,实训3:克拉泼振荡器电路的仿真,一实训目的1.了解克拉泼反馈振荡器的电路构成;2.会利用EWB软件对克拉泼振荡器进行电路仿真;3.加深对克拉泼振荡器工作原理的理解;4.通过实训仿真理解克拉泼振荡器频率特性

30、等;5.会借助EWB仿真软件进行电路设计和元件选取。二.实训要求1.按照图4.23绘制电路图,并正确设置元件和仪器仪表的参数。2.仿真出正确的波形,并能够看明白波形的含义,掌握克拉泼振荡器的振荡原理。,3.在熟悉电路原理的基础上,改变部分元件的值,将仿真结果填入下表,比较仿真结果的异同,学会如何改变元件参数得到不同频率的本地振荡信号。,4.保存仿真结果,并完成实训报告。,实训4:西勒振荡器电路的仿真,一实训目的1.了解西勒振荡器的电路构成;2.会利用EWB软件对西勒振荡器进行电路仿真;3.加深对西勒振荡器工作原理的理解;4.通过实训仿真理解西勒振荡器频率特性等;5.会借助EWB仿真软件进行电路

31、设计和元件选取。二.实训要求1.按照图4.23绘制电路图,并正确设置元件和仪器仪表的参数。2.仿真出正确的波形,并能够看明白波形的含义,掌握西勒振荡器的振荡原理。,3.在熟悉电路原理的基础上,改变部分元件的值,将仿真结果填入下表,比较仿真结果的异同,学会如何改变元件参数得到不同频率的本地振荡信号。,4.保存仿真结果,并完成实训报告。,思考题,1、没有初始信号,振荡器能起振吗?正弦波振荡电路的初始信号是如何产生的?2、正弦波振荡电路由哪些部分组成?3、简述反馈型正弦波振荡器的起振条件和平衡条件。4、画出LC三点式正弦波振荡器的交流简化电路图。5、何谓频率稳定度?6、分别说明电感三点式、电容三点式

32、振荡电路的振荡原理和电路特点。7、石英晶体振荡器的特点是什么?石英晶体在并联和串联晶体振荡电路中分别起什么作用?8、用石英晶体稳频,如何保证振荡一定为石英晶体所控制?,习 题,1.振荡器起振应满足的条件为 和。2.正弦波振荡器稳频应满足的条件为 和。3.题图4.1所示是一三回路振荡器的等效电路,设有下列四种情况:(1)L1C1L2C2L3C3;(2)L1C1L3C3;(4)L1C1L2C2=L3C3。试分析上述四种情况是否都能振荡,振荡频率f1与回路谐振频率有何关系?,题图 4.1,4.在题图4.2所示电容三点式振荡电路中,已知.H,1F,2F,3F,Lk,mm,beF,0,试求能够起振的频率范围。,题图4.2,5.克拉泼和西勒振荡线路是怎样改进了电容反馈振荡器性能的?6.电路如题图4.3所示,已知L140H,L215H,M10H,C470pF。(1)画出其交流通路,并用相位条件判别该电路能否振荡。图中电容CB、CE、CC和CL为隔直、耦合或旁路电容。(2)电路如能振荡,试指出电路类型,并计算振荡器的振荡频率f0。(3)说明图中L3在电路中的作用。,题图4.3,7.题图4.4图示是两个实用的晶体振荡器线路,试画出它们的交流等效电路,并指出是哪一种振荡器,晶体在电路中的作用分别是什么?,题图4.48.在高稳定晶体振荡器中,采用了哪些措施来提高频率稳定度?,

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