河南大学：《模拟电子技术基础》课程PPT教学课件（信号与系统）ch9.3 信号产生电路——LC正弦波振荡电路

93LC正弦波振荡电路 93.1LC并联谐振回路选频特性 93.2变压器反馈式LC振荡电路 933三点式LC振荡电路 934石英晶体振荡电路 Hoiv配

9.3 LC正弦波振荡电路 9.3.1 LC并联谐振回路选频特性 9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 9.3.3 三点式LC振荡电路 9.3.4 石英晶体振荡电路

931LC并联谐振回路选、等效损耗电阻 1.等效阻抗 一般有Ri Hoiv配 BACKNEXT

1. 等效阻抗 9.3.1 LC并联谐振回路选频特性 R L C R L C Z     j j 1 ( j ) j 1 + + + = 等效损耗电阻 ) 1 j( C R L C L Z  +  − = 一般有 R L 则 C Q Q L RC L Z 0 0 0  = =  = 当 时， LC 1  =  0 = 电路谐振。 LC 1  0 = 为谐振频率 谐振时 阻抗最大，且为纯阻性 其中 C L R RC R L Q 1 1 0 0 = = =   为品质因数 同时有 I I Q I  =  =  L L 即 I I I  =    L L

931LC并联谐振回路选频特性 2.频率响应 团z/z Q小 Q大 2△G Q大 2△d Q小 2△o 2△G 十 (b) 图932并联诸振回的频率应 (a幅频应()相频应度 Hoiv配 BACKNEXT

2. 频率响应 9.3.1 LC并联谐振回路选频特性

932变压器反馈式LC振荡电路(定性分析) 电路结构 2.相位平衡条件 3.幅值平衡条件 Rbl L 通过选择高β值的BJT和 T 调整变压器的匝数比,可以a Rb2 满足F|>1,电路可以起振。 R Ce 4.稳幅 图936BJT变压器反馈式LC振荡电路 BJT进入非线性区,波形 出现失真,从而幅值不再增加,达到稳幅目的。 5.选频 虽然波形出现了失真,但由于LC谐振电路的Q值很高,选 频特性好,所以仍能选出a的正弦波信号 Hoiv配 BACKNEXT

虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，选 频特性好，所以仍能选出0的正弦波信号。 9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 1. 电路结构 2. 相位平衡条件 3. 幅值平衡条件 4. 稳幅 5. 选频 通过选择高值的BJT和 调整变压器的匝数比，可以 满足 AF  1   ，电路可以起振。 BJT进入非线性区，波形 出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。 （定性分析）

932变压器反馈式LC振荡电路 Rb R CI Rb Cl Re R Ce 反馈 反馈 满足相位平衡条件 满足相位平衡条件 Hoiv配 BACKNEXT

VC C Rb1 Re Rb2 C1 Ce M C L c b e T vo (+) (-) (+) (+) VC C Rb1 Re C1 Rb2 M L C c b e T (+) (+) (+) (+) 9.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 反馈 满足相位平衡条件 满足相位平衡条件 反馈

933三点式LC振荡电路 首端 三点式LC并联电路 中间端 仍然由LC并联谐振电路构成选频网络 2 中间端的瞬时电位一定在首、尾端 尾端 电位之间。 电感三点式 点的相位关系 首端 C A.若中间点交流接地,则首端与尾端 中间端 相位相反。 C B.若首端或尾端交流接地,则其他两 尾端 端相位相同 电容三点式 Hoiv配 BACKNEXT

仍然由LC并联谐振电路构成选频网络 A. 若中间点交流接地，则首端与尾端 相位相反。 9.3.3 三点式LC振荡电路 1. 三点式LC并联电路 C1 C2 首端 尾端 中间端 L 电容三点式 C 首端 尾端 中间端 L1 L2 电感三点式 中间端的瞬时电位一定在首、尾端 电位之间。 三点的相位关系 B. 若首端或尾端交流接地，则其他两 端相位相同

933三点式LC振荡电路 2.电感三点式振荡电路 T R M 图937电感三点式振荡电略 Hoiv配 BACKNEXT

9.3.3 三点式LC振荡电路 2. 电感三点式振荡电路

933三点式LC振荡电路 3.电容三点式振荡电路 g RI 10 R L Rell ce 出93.8例931电路 Hoiv配 BACKNEXT

9.3.3 三点式LC振荡电路 3. 电容三点式振荡电路

93.4石英晶体振荡电路 1.频率稳定问题 频率稳定度一般由来衡量 Δ∫—频率偏移量。 振荡频率 ρ值越髙,选频特性越好,频率越稳定。 LC振荡电路Q—数百 石英晶体振荡电路Q—1000~050000 Hoiv配 BACKNEXT

Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。 9.3.4 石英晶体振荡电路 1. 频率稳定问题 频率稳定度一般由 来衡量 0 f f f ——频率偏移量。 0 f ——振荡频率。 LC振荡电路 Q ——数百 石英晶体振荡电路 Q ——10000  500000

93.4石英晶体振荡电路 2.石英晶体的基本特性与等效电路 结构 银层 片 极板间加电场 晶片 金民外壳 晶体机械变形 引线 极板间加机械力 外技线 晶体产生电场 绝撒体品体座(金民) 压电效应 图939石英晶体的一种结构 交变电压机械振动—交变电压 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关,稳定性高 当交变电压频率=固有频率时,振幅最大。压电谐振 Hoiv配 BACKNEXT

9.3.4 石英晶体振荡电路 2. 石英晶体的基本特性与等效电路 结构 极板间加电场 极板间加机械力 晶体机械变形 晶体产生电场 压电效应 交变电压 机械振动 交变电压 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高 当交变电压频率= 固有频率时，振幅最大。 压电谐振