《电子线路》第三章 正弦波振荡器

非 第3章正弦波振荡器 概述 3.1反馈振荡器的工作原理 32LC正弦波振荡器 3.3LC振荡器的频率稳定度 34晶体振荡器 3.5RC正弦浪振荡器

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

今第三章正弦渡振器心 概述 1.与功放的比较(从能量角度) (1)功率放大器:在输入信号控制下,把直流电源 提供的直流能量转换为按信号规律变化的交变能量。 (2)正弦波振荡器( Sinewave oscillator):不需要输 入信号控制,自动地将直流能量转换为频率和振幅特 定的正弦交变能量 2.正弦波振荡器的应用 (1)无线发射机中的载波信号源,超外差接收机中 的本振信号源,电子测量仪器中的正弦波信号源,数字 系统中的时钟信号源

概 述 1. 与功放的比较(从能量角度) (1) 功率放大器：在输入信号控制下，把直流电源 提供的直流能量转换为按信号规律变化的交变能量。 (2) 正弦波振荡器(Sinewave Oscillator)：不需要输 入信号控制，自动地将直流能量转换为频率和振幅特 定的正弦交变能量。 2. 正弦波振荡器的应用 (1) 无线发射机中的载波信号源，超外差接收机中 的本振信号源，电子测量仪器中的正弦波信号源，数字 系统中的时钟信号源

今第三章正弦波振器心 要求:振荡频率和振幅尤其是振荡频率的准确性 和稳定性。 (2)高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能 源。 要求:高效产生足够大的正弦交变功率,对振荡 频率的准确性和稳定性不作过高要求 本章只讨论前一类用途的振荡器 3.分类(按组成原理) 反馈振荡器:利用正反馈原理构成,应用广泛

要求：振荡频率和振幅尤其是振荡频率的准确性 和稳定性。 (2) 高频加热设备和医用电疗仪器中的正弦交变能 源。 要求：高效产生足够大的正弦交变功率，对振荡 频率的准确性和稳定性不作过高要求。 本章只讨论前一类用途的振荡器 3. 分类(按组成原理) 反馈振荡器：利用正反馈原理构成，应用广泛

今第三章正弦渡振器心 负阻振荡器:利用负电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。二者工作原理 是一致的。 3.1反馈振荡器的工作原理 1.组成 由主网络和反馈网络构成的闭合环路。反网终 主网络 主网络上一网露 LLRv (a) (b)

负阻振荡器：利用负电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。二者工作原理 是一致的。 3.1 反馈振荡器的工作原理 1. 组成 由主网络和反馈网络构成的闭合环路

今第三章正弦波振器心 例:变压器耦合反馈振荡器(交流通路) 主网络反馈网络 C 主网络 反馈 L3ISLrV 网络 (1)主网络一一负载为诸振回路的谐振放大器 (2)反馈网络—一与L相耦合的线圈Lp

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 (2) 反馈网络——与 L 相耦合的线圈 Lf

今第三章正弦波振器心 2.工作原理 讨论该闭合环路产生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; ()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)当外界不稳时,振幅和频率仍应稳定,而不会 产生突变或停止振荡

2. 工作原理 讨论该闭合环路产生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) 当外界不稳时，振幅和频率仍应稳定，而不会 产生突变或停止振荡

今第三章正弦波振孟器岭 闭合环路成为反馈振荡器( Feedback oscillator)的 三个条件: (1)起振条件一一保证接通电源后从无到有地建立 起振荡。 (2)平衡条件—一保证进入平衡状态后能输出等幅 持续振荡 仑(3)稳定条件一一保证平衡状态不因外界不稳定因 影响而受到破坏

闭合环路成为反馈振荡器(Feedback Oscillator)的 三个条件： (1) 起振条件——保证接通电源后从无到有地建立 起振荡。 (2) 平衡条件——保证进入平衡状态后能输出等幅 持续振荡。 (3) 稳定条件——保证平衡状态不因外界不稳定因 素影响而受到破坏

今第三章正弦渡振器心 3.1.1平衡和起振条件 一、平衡条件 主网络。 反馈 网络 将闭合环路在×处拆 开,并按所标极性定义它 的环路增益为 T(a)= AGjok gjo) 若在某一频率。c上,与V同相又等幅,即 V=V,或 T(os=l (3-1-1)

3.1.1 平衡和起振条件 一、平衡条件 将闭合环路在×处拆 开，并按所标极性定义它 的环路增益为 (j ) (j ) (j ) f o f i o i f  A  k  V V V V V V T = = =       若在某一频率 osc 上， V  f 与 V  i 同相又等幅，即 Vf Vi   = ，或 (j ) 1 T osc = (3-1-1)

今第三章正弦渡振器心 则当环路闭合后: (1)主网络将输出正弦振荡电压V,角频率为onx (2)所需输入电压全部由反馈电压v提供,无需 外加输入电压。 因而式(3-1-1)即为振荡器的平衡条件。 T(Oosd=T(oosde jor(ose) 则平衡条件改写为: ()振幅平衡条件:环路增益的模r(a)=1 (2)相位平衡条件:环路增益的相角 n(03)=2nm(n=0,1,2,…)

则当环路闭合后： (1) 主网络将输出正弦振荡电压 V  o ，角频率为 osc 。 因而式 (3-1-1) 即为振荡器的平衡条件。 令 (2) 所需输入电压 Vi  全部由反馈电压 Vf  提供，无需 外加输入电压。 j ( ) osc osc osc (j ) ( )e     T T = T 则平衡条件改写为： (1) 振幅平衡条件：环路增益的模 ( ) 1 T osc = (2) 相位平衡条件：环路增益的相角  T (osc) = 2nπ (n = 0，1，2，…)

今第三章正弦波振孟器岭 、起振条件 若说明等幅持续振荡能否在接通电源后从无到有 地建立起来,还需讨论起振条件。以变压器耦合反馈 振荡器来说明 (1)在刚接通电源时,电路中的各部分存在着各种 电的扰动,这些扰动(电流突变或管子、电路中的固有 噪声)具有很宽的频谱。 (2)谐振回路具有选频功能,只有角频率为aosc的 分量(ao≈ω)才能在谐振回路两端产生较大的电压 (3)变压器绕向正确,可保证反馈信号吃与输入信 号以同相,经放大和反馈的循环,振荡电压的振幅不 断增长

(1) 在刚接通电源时，电路中的各部分存在着各种 电的扰动，这些扰动(电流突变或管子、电路中的固有 噪声)具有很宽的频谱。 (2) 谐振回路具有选频功能，只有角频率为 osc 的 分量(osc  0 )才能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 Vf  与输入信 号 Vi  同相，经放大和反馈的循环，振荡电压的振幅不 断增长。 二、起振条件 若说明等幅持续振荡能否在接通电源后从无到有 地建立起来，还需讨论起振条件。以变压器耦合反馈 振荡器来说明