《高频电路——非线性电子线路》课程教学资源（PPT课件）第三章 正弦波振荡器（3.1）反馈振荡器的工作原理

非 第3章正弦波振荡器 线(概述 性 电31反馈振荡器的工作原理 子 线 3,2LC正弦浪振荡器 蹈}3.3LC振荡器的频率稳定度 34晶体振荡器 35RC正弦浪振荡器 3.6负阻正弦浪振荡器 37寄生振荡、间歇振荡和频率占据

第 3 章 正弦波振荡器 概 述 3.1 反馈振荡器的工作原理 3.2 LC 正弦波振荡器 3.3 LC 振荡器的频率稳定度 3.4 晶体振荡器 3.5 RC 正弦波振荡器 3.6 负阻正弦波振荡器 3.7 寄生振荡、间歇振荡和频率占据

第3章正弦波振荡器 概述 、与功放比较(从能量角度) 1.功率放大器 将直流电源提供的直流能量转换为按信号规律变化的交 变能量 特点:被动地,需输入信号控制 2.正弦浪振荡器( Sinewave oscillator) 将直流能量转换为频率和振幅特定的正弦交变能量。 特点:自动地,无需输入信号控制

概 述 一、与功放比较(从能量角度) 1．功率放大器 将直流电源提供的直流能量转换为按信号规律变化的交 变能量。 特点：被动地，需输入信号控制 2．正弦波振荡器(Sinewave Oscillator) 将直流能量转换为频率和振幅特定的正弦交变能量。 特点：自动地，无需输入信号控制

第3章正弦波振荡器 二、正弦波振荡器的应用 1.作信号源(本章将讨论) 载波信号:无线发射机;本振信号:超外差接收机; 正弦波信号源:电子测量仪器;时钟信号:数字系统 要求:振荡频率和振幅的准确性和稳定性 2.正弦交变能源(本章不讨论) 用途:高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能 源 要求:功率足够大,高效

二、正弦波振荡器的应用 1．作信号源(本章将讨论) 载波信号：无线发射机；本振信号：超外差接收机； 正弦波信号源：电子测量仪器；时钟信号：数字系统。 要求：振荡频率和振幅的准确性和稳定性。 2．正弦交变能源(本章不讨论) 用途：高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能 源。 要求：功率足够大，高效

今第3章正弦波振器“ 三、分类(按组成原理) 1.反馈振荡器 利用正反馈原理构成,应用广泛。 2.负阻振荡器 利用负阻效应抵消回路中的损耗,以产生等幅自由振荡。 工作于微波段

三、分类(按组成原理) 1．反馈振荡器 利用正反馈原理构成，应用广泛。 2．负阻振荡器 利用负阻效应抵消回路中的损耗，以产生等幅自由振荡。 工作于微波段

第3章正弦渡振器 3.1反馈振荡器的工作原理 1.组成 主网络与反馈网络构成闭合环路。 主网络反馈网络 主网络。」网 b) 图3-1-1反馈振荡器的组成方框及相应电路 例:变压器耦合反馈振荡器(交流通路)。 (1)主网络 负载为诸振回路的谐振放大器

3.1 反馈振荡器的工作原理 1．组成 主网络与反馈网络构成闭合环路。 图 3-1-1 反馈振荡器的组成方框及相应电路 例：变压器耦合反馈振荡器(交流通路)。 (1)主网络 负载为谐振回路的谐振放大器

第3章正弦渡振猛器 主网络反馈网络 主网络 反馈 LLRv 网络 图3-1-1反馈振荡器的组成方框及相应电路 (2)反馈网络 与L相耦合的线圈Lr。 反馈振荡器工作原理

图 3-1-1 反馈振荡器的组成方框及相应电路 (2)反馈网络 与 L 相耦合的线圈 Lf 。 反馈振荡器工作原理

第3章正弦波振荡器 2.等幅持续振荡的条件 ①刚通电时,须经历一段振荡电压从无到有逐步增长 的过程 ②进入平衡状态时,振荡电压的振幅和频率要能维持 在相应的平衡值上。 ③当外界条件不稳时,振幅和频率仍应稳定,而不会 产生突变或停止振荡 闭合环路成为反馈振荡器的三个条件: ①起振条件接通电源后可从无到有建立起振荡。 ②平衡条件进入平衡状态后可输出等幅持续振荡 ③稳定条件平衡状态不因外界不稳定因素的影响 而受到破坏 以下分别讨论这三个条件

2．等幅持续振荡的条件 ① 刚通电时，须经历一段振荡电压从无到有逐步增长 的过程。 ② 进入平衡状态时，振荡电压的振幅和频率要能维持 在相应的平衡值上。 ③ 当外界条件不稳时，振幅和频率仍应稳定，而不会 产生突变或停止振荡。 闭合环路成为反馈振荡器的三个条件： ① 起振条件——接通电源后可从无到有建立起振荡。 ② 平衡条件——进入平衡状态后可输出等幅持续振荡。 ③ 稳定条件——平衡状态不因外界不稳定因素的影响 而受到破坏。 以下分别讨论这三个条件

第三章正弦渡振器 第3章正弦波振荡器 31反馈振荡器的工作原理 31.1平衡和起振条件 3.12稳定条件 313基本组成及其分析方法

第 3 章 正弦波振荡器 3.1 反馈振荡器的工作原理 3.1.1 平衡和起振条件 3.1.2 稳定条件 3.1.3 基本组成及其分析方法

今第3章正弦渡振器“ 31.1平衡和起振条件 、起振条件 1.分析 ①刚通电时,电路中存在电的扰动(电流突变或管子 电路中的固有噪声),具有很宽的频谱。 ②谐振回路的选频功能,只允许角频率为aoe的分量 (aos≈an)在谐振回路两端产生较大的电压。 ③变压器绕向正确,可保证反馈信号与输入信号v 同相,经放大和反馈的循环,使振荡电压的振幅不断增长。 2.起振条件 主网络 反馈 TGo) . L=AgOK go 网络 (1)振幅起振条件 返回

3.1.1 平衡和起振条件 一、起振条件 1．分析 ① 刚通电时，电路中存在电的扰动(电流突变或管子、 电路中的固有噪声)，具有很宽的频谱。 ② 谐振回路的选频功能，只允许角频率为 osc 的分量 (osc  0)在谐振回路两端产生较大的电压。 Vf  Vi ③ 变压器绕向正确，可保证反馈信号 与输入信号  同相，经放大和反馈的循环，使振荡电压的振幅不断增长。 2．起振条件 (j ) (j ) (j ) f o f i o i f  A  k  V V V V V V T = = =       (1)振幅起振条件

第3章正弦波振荡器 v>V’或环路增益 主网络。」 反馈 网络 T(Oo>1 (2)相位起振条件 1(a0s)=qA(0s)+ga0)=2n(n=0,1,2,…) 二、平衡条件 1.分析 若在某一频率as上,v与V同相又等幅,即=V 当环路闭合后: ①主网络将输出正弦振荡电压V,角频率为0os ②所需输入电压V全部由反馈电压v提供,无需外 加输入电压

Vf Vi ，或环路增益 T(osc )  1 (2)相位起振条件 T (osc) =  A(osc) + f (osc) = 2n (n = 0，1，2，···) 二、平衡条件 1．分析 Vf Vi   若在某一频率 osc 上， 同相又等幅，即 = Vf  与 Vi  当环路闭合后： Vo osc ① 主网络将输出正弦振荡电压  ，角频率为 。 ② 所需输入电压 全部由反馈电压 提供，无需外 加输入电压。 Vi  Vf 