1、9.3 LC正弦波振蕩電路,主要用于高頻信號的產(chǎn)生。1M赫茲以上,一、 LC并聯(lián)諧振回路的選頻特性,(阻性),LC并聯(lián)諧振特點(diǎn)：諧振時，總路電流很小，支路電流很大，電感與電容的無功功率互相補(bǔ)償，電路呈阻性。用于選頻電路。,R為電感線圈中的電阻,等效損耗電阻,當(dāng) 時，,電路諧振。,為諧振頻率,諧振時,阻抗最大，且為純阻性,同時有,即,并聯(lián)諧振回路,Q為諧振回路的品質(zhì)因數(shù)，Q值越大，曲線越陡越窄，選頻特性越好。圖中Q1Q2。并聯(lián)諧振阻抗為Z0,諧振時LC并聯(lián)諧振電路相當(dāng)一個電阻。,LC并聯(lián)諧振回路的幅頻特性曲線,LC諧振回路選頻放大電路,當(dāng)ff0時，電壓放大倍數(shù)的數(shù)值最大且附加相移為0。 對于其它

2、頻率的信號，放大倍數(shù)不僅數(shù)值小，且有附加相移。 若在電路中引入正反饋，并用反饋電壓取代輸入電壓，則電路構(gòu)成正弦波振蕩電路。,LC正弦波振蕩電路的類型,類型：變壓器反饋式、電感反饋式、電容反饋式； 說明：振蕩頻率較高，放大電路采用分立元件電路，可以是共射和共基電路。,互感線圈的極性判別,磁棒,初級線圈,次級線圈,C,L,R,u,i,反饋信號通過互感線圈引出,二、變壓器反饋式LC振蕩電路,工作原理：,滿足相位條件。,振蕩頻率:,判斷是否是正反饋:用瞬時極性法判斷,雖然波形出現(xiàn)了失真，但由于LC諧振電路的Q值很高，選頻特性好，所以仍能選出0的正弦波信號。,1. 電路結(jié)構(gòu),2. 相位平衡條件,3. 幅

3、值平衡條件,4. 穩(wěn)幅,5. 選頻,（定性分析）,放大電路：共射放大電路 選頻網(wǎng)絡(luò)：LC諧振回路 正反饋網(wǎng)絡(luò)：變壓器 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：器件非線性,電路分析：,電路為典型的分壓式偏置電路，可以設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)； 交流信號能夠正常傳遞，電路可以正常放大。 利用瞬時極性法，可以判斷電路滿足相位平衡條件。 合理選擇變壓器原、副邊線圈的匝數(shù)及其他電路參數(shù)，電路容易滿足幅值平衡條件。,振蕩頻率：,(+),(-),(+),(+),(+),(+),(+),(+),反饋,滿足相位平衡條件,滿足相位平衡條件,反饋,+,+,+,正反饋,振蕩頻率:,uo,三、三點(diǎn)式LC 振蕩電路,電容三點(diǎn)式 電感三點(diǎn)式,A. 若中間點(diǎn)

4、交流接地，則首端與尾端 相位相反。,三點(diǎn)的相位關(guān)系,B. 若首端或尾端交流接地，則其他兩 端相位相同。,三點(diǎn)式電路的瞬時極性判斷：,中心抽頭交流接地：,另一端交流接地：,電容三點(diǎn)式,電感三點(diǎn)式,震蕩頻率：,1. 電容三點(diǎn)式LC 振蕩電路,振蕩頻率：,若三點(diǎn)式變?yōu)樽髨D電路，則電路是否還是三點(diǎn)式？瞬時極性如何變化？能否震蕩？,穩(wěn)定振蕩頻率的措施：,若要振蕩頻率高，則L、C1、C2的取值就要小。當(dāng)電容減小到一定程度，晶體管的極間電容將并聯(lián)在C1和C2上，影響振蕩頻率。改進(jìn)見圖。,改進(jìn)選頻網(wǎng)絡(luò)，加很小的C,特點(diǎn)：波形好，振蕩頻率調(diào)整范圍小，適用于頻率固定的場合。,采用共基放大電路的電容反饋式振蕩電路,

5、共基電路頻帶寬，振蕩頻率高。,2.電感三點(diǎn)式LC振蕩電路,振蕩頻率：,特點(diǎn)：耦合緊密，易振，振幅大，C用可調(diào)電容可獲得較寬范圍的振蕩頻率。波形較差，常含有高次諧波。,例：試判斷下圖所示三點(diǎn)式振蕩電路是否滿足相位平衡條件。,(a) (b),Q值越高，選頻特性越好，頻率越穩(wěn)定。,1. 頻率穩(wěn)定問題,頻率穩(wěn)定度一般由 來衡量,頻率偏移量。,振蕩頻率。,LC振蕩電路 Q 數(shù)百,石英晶體振蕩電路 Q 10000 500000,四、石英晶體振蕩電路,2. 石英晶體基本特性,極板間加電場,極板間加機(jī)械力,壓電效應(yīng),交變電壓,機(jī)械振動的固有頻率與晶片尺寸有關(guān)，穩(wěn)定性高,當(dāng)交變電壓頻率 = 固有頻率時，振幅最大 ,壓電諧振,等效電路：,（1）串聯(lián)諧振,頻率特性：,晶體等效阻抗為純阻性,（2）并聯(lián)諧振,通常,所以,3. 石英晶體的等效電路與頻率特性,實(shí)際使用時外接一小電容Cs,則新的諧振頻率為,由于,由此看出,調(diào)整,利用石英晶體的高品質(zhì)因數(shù)的特點(diǎn)，構(gòu)成LC振蕩電路。,1. 并聯(lián)型石英晶體振蕩器,石英晶體工作在fs與fp之間，相當(dāng)一個大電感，與C1、C2組成電容三點(diǎn)式振蕩器。由于石英晶體的Q值很高，可達(dá)到幾千以上，所示電路可以獲得很高的振蕩頻率穩(wěn)定性。,2. 石英晶體正弦波振蕩電路,（1） 并聯(lián)型 （2）串聯(lián)型,串聯(lián)型晶體振蕩電路結(jié)構(gòu)如圖所示。將石英晶體串聯(lián)在正反饋支路中，只有當(dāng)振蕩頻率 時