1、、射頻波電子電路、Telqq :624554818、第6章、6.1概要、定義：震蕩器：不施加激勵而將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的裝置、接收、發(fā)送系統(tǒng)分塊圖電能量(電容器存儲)磁能量(電感量存儲)交替地轉(zhuǎn)換振蕩許多震蕩器利用LC電路振蕩，首先考慮LC諧振電路的振蕩現(xiàn)象，第一步：開關(guān)接通1，電容器充滿電。 解線性微分方程： (6.2.1)、(6.2.2)由基爾霍夫法則得到：微分、LCR自由振蕩電路、放電電流方向與充電時相反的研究： (6)臨界衰減、(6.2.6)、(6.2.2)、周期變化自由振蕩振蕩頻率、(6.6 )振蕩原理、反饋型震蕩器、負(fù)電阻型震蕩器、射頻波震蕩器、振蕩頻

2、率、低頻振蕩器、非正弦波震蕩器、振蕩波形、正弦波震蕩器、RC震蕩器、頻率選擇電路元件、LC振蕩器、晶體振蕩器放出和接收的能量在元件間往復(fù)進(jìn)行，該頻率是決定振蕩器輸出信號的頻率的能量源晶體管的這個源是直流電源的控制機(jī)器：用正確的時間節(jié)點(diǎn)適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充電源電力電路，維持等幅恒定頻率的振蕩。 用有源器件和正反饋電路完成。 為了通過將輸出信號的一部分種子文件返回到輸入端來維持振蕩，電路需要具備反饋種子文件和放大功能。 -晶體管(反饋放大。 振蕩頻率主要依賴于蓄電電路殘奧儀表的振蕩振幅，主要依賴于電路中的非線性解老虎鉗(例如晶體管、電子管等)、振蕩角頻率： (6.3.8)、能量源、振蕩電路、正反饋、反饋震蕩

3、器分塊圖、(6)，本節(jié)從種子文件后備放大器的角度進(jìn)行分析。6.4從正反饋的觀點(diǎn)來確定振蕩的條件，右圖是反饋放大器的分塊圖，自該圖起，在：反饋放大器的分塊圖、反饋放大器的閉環(huán)增益、閉環(huán)增益無限大的情況下，放大器成為震蕩器。 即使輸入為零，也有輸出。 從有無到有：震蕩器接通電源的瞬間發(fā)生瞬低電流，該瞬低電流中包含的頻帶寬。 根據(jù)諧振電路的選擇性，選擇自身諧振頻率的信號形成振蕩信號，其他頻率信號被濾波，6.5.1震蕩器的平衡條件，即種子文件回壓幅度大于一次，環(huán)路保持正反饋，6.5震蕩器的平衡與穩(wěn)定條件，平衡條件的復(fù)形式表示：振幅平衡條件： (6.5.7)、相位平衡條件相位平衡條件表示在平衡態(tài)中反種子

4、文件信號和原始輸入信號的相位相同。 那么a該怎么表現(xiàn)呢？ 在工作頻率高的情況下，引起環(huán)路傳遞系數(shù)和相移的因素很多：晶體管的正向傳輸導(dǎo)納、諧振電路阻抗、種子文件反饋殘奧儀表、振蕩平衡條件，對震蕩器的平衡態(tài)不被外部因素的變化破壞的穩(wěn)定條件進(jìn)行分析，分為振幅穩(wěn)定和相位穩(wěn)定兩個條件6.5.2震蕩器平衡態(tài)的穩(wěn)定條件，首先必須明確穩(wěn)定平衡的概念：即平衡條件被外因破壞后，震蕩器可以在平衡點(diǎn)附近建立新的平衡態(tài)，而外因消失后，可以自動恢復(fù)原來的平衡態(tài)。(a )不穩(wěn)定平衡(b )穩(wěn)定平衡、振蕩平衡條件確立振蕩的必要不充分條件，震蕩器想安靜地成為美男，但是有干擾作用，a和v一起降低，形成硬自激的振蕩特性，(1)振幅

5、平衡的穩(wěn)定條件(為什么f不變，后述)，關(guān)于振幅、振幅兩點(diǎn)平衡點(diǎn)的b點(diǎn)都不穩(wěn)定，在軟自激的振蕩特性、AF=1、AF1、AF1、AF1、相位平衡的情況下，如果相位因外界條件而延遲，則頻率變慢，此時電路需要自動提前相位。相位穩(wěn)定條件：并聯(lián)諧振電路正好具有負(fù)的相頻特性。 諧振電路不僅決定振蕩頻率，還決定使頻率穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)。此外，品質(zhì)因子越大曲線越陡峭，震蕩器的穩(wěn)定性越好。 從以上的討論可知，為了使回種子文件震蕩器能夠產(chǎn)生持續(xù)的等幅振蕩，需要滿足振蕩的振蕩條件、平衡條件、穩(wěn)定條件，這些個是不可缺少的。 因此，反饋型正弦波震蕩器可以將放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、頻率選擇網(wǎng)絡(luò)：滿足相位平衡條件一個頻率選擇網(wǎng)絡(luò)和反饋

6、網(wǎng)絡(luò)合為一個，實現(xiàn)穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)鏈接、振幅穩(wěn)定、相位穩(wěn)定、(一般晶體管在甲類動作，容易振蕩)、 (環(huán)路增益相位根據(jù)振蕩頻率點(diǎn)的種子文件反饋網(wǎng)絡(luò)，互感電動勢耦合震蕩器、三端子式震蕩器、6.6.1互感電動勢耦合震蕩器、互感電動勢耦合震蕩器通過線圈間的互感耦合實現(xiàn)正反饋，選擇耦合線圈同名端子的精確位置配置，適當(dāng)耦合量m，滿足振幅振蕩條件至關(guān)重要根據(jù)振蕩電路的不同，基極電路、集電極電路、發(fā)射極電路有調(diào)化學(xué)基電路、調(diào)光電路、調(diào)整電路。 使用單個晶體管作為放大器電路并且使用LC分立器件作為頻率選擇性網(wǎng)絡(luò)的反饋震蕩器來產(chǎn)生從幾十k到幾百m的正弦信號。 當(dāng)色調(diào)化學(xué)基電路的振蕩頻率在寬范圍內(nèi)變化時，幅度相對平衡。 此

7、外，由于調(diào)化學(xué)基電路在基極和發(fā)射器之間的輸入阻抗相對低，所以晶體管和振蕩電路在調(diào)化學(xué)基和調(diào)射兩個電路中部分地耦合，以避免過分地影響電路的品質(zhì)因子。 調(diào)光電路、調(diào)整電路在射頻波輸出方面比其他2種電路穩(wěn)定，且寬度大，間諧波成分小。 當(dāng)調(diào)節(jié)(改變m )種子文件回時，調(diào)節(jié)電路和互感電動勢耦合震蕩器幾乎不影響振蕩頻率(其中，m越大，振蕩越容易)。 但是，由于分布電容的存在，在頻率高的情況下，制作穩(wěn)定性高的電壓互感器是困難的。 因此，這些個的工作頻率不能太高。 適用于中短波段(300K30MHz )。 6.6.2三端子式震蕩器、三個電阻元件構(gòu)成決定振蕩頻率的振蕩電路，并且構(gòu)成正反饋所需要的種子文件反饋網(wǎng)絡(luò)

8、。 與這些個的三個元件應(yīng)具有的性質(zhì)有關(guān)：三端式震蕩器的原理電路如下。 即內(nèi)存方便，原則具體化。 也就是說，與晶體管星空衛(wèi)視的發(fā)射極相關(guān)聯(lián)的電抗必須全部為相同性質(zhì)的電抗，與發(fā)射極相關(guān)聯(lián)的另一個電抗的性質(zhì)必須相反，這一法則是快速判斷振蕩電路的構(gòu)成是否合理，是否能夠振蕩因此，得到電感量反饋震蕩器、電容反饋震蕩器、電感量反饋式三端子振蕩電路、1、電感量反饋式三端子振蕩電路(哈里特震蕩器)、(a )原理電路、(b )等效電路這兩種基本回路形式的電感量反饋三端子振蕩電路的振蕩頻率為， 電容種子文件背式三端子振蕩電路(科爾皮茲震蕩器)、(a )原理電路、(b )等效電路、電容種子文件背式三端子振蕩電路、電容

9、種子文件背式三端子振蕩電路的電容器三端子式、也被稱為匹茲震蕩器(Coplitts )的串聯(lián)型改良電容器三端子式也被稱為時鐘說唱樂震蕩器(Clapp ) 典型例題：根據(jù)相位條件判斷下圖的電路是否能夠振蕩，、例，哈雷電路的優(yōu)點(diǎn)：振蕩波形差，反饋電壓在電感量上得到，但電感量相對于間諧波是高阻態(tài)，所以對間諧波的反饋強(qiáng)，波形失真大，電感量種子文件反饋的3點(diǎn)電路的振蕩頻率不太高這是因為頻率太高，l太小，分布?xì)垔W儀的影響太大。如果調(diào)整電容器c的大小來改變頻率，則種子文件反饋系數(shù)不受影響。 哈麗特電路的缺點(diǎn)：分布?xì)垔W表影響種子文件回系數(shù)，頻率越高影響越大，可能無法振蕩。 測試匹茲電路的優(yōu)點(diǎn)：間諧波通過低阻抗的

10、電容支路易耦合到發(fā)射極，間諧波種子文件反饋弱，輸出間諧波成分減少，振蕩波形好，可提高工作頻率，可將振蕩管的輸出、輸入電容直接用作電路的振蕩電容。 其工作頻率能夠?qū)崿F(xiàn)從數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz的非常高的頻帶。 考匹茲電路的缺點(diǎn)： 3、串聯(lián)型改良電容器三端子震蕩器(克拉大板塊電路)、(a )原理電路、(b )等效電路、串聯(lián)型改良電容器三端子振蕩電路、振蕩頻率：克拉大板塊電路的優(yōu)點(diǎn)：克拉大板塊電路的缺點(diǎn)、絕對頻率精度：(6.7.1)、相對頻率精度：(6.7.2) 根據(jù)指定的時間間隔，頻率穩(wěn)定度分為：長期穩(wěn)定度：幾天或幾個月。 取決于電路元件的劣化特性，短期穩(wěn)定度：指1天內(nèi)按時間、分、秒進(jìn)行修正。 主要

11、與溫度變化、電源電壓變化和電路殘奧儀表的不穩(wěn)定性有關(guān)的瞬時穩(wěn)定度：秒或毫秒單位。 頻率源內(nèi)部的噪聲引起的頻率波動。 源極去老虎鉗的殘奧表：受外在因素的影響，源極去老虎鉗的動作狀態(tài)發(fā)生變化，引起振蕩頻率的變化。 影響振蕩頻率的是振蕩電路殘奧表l和c :受外部因素的影響，在LC中產(chǎn)生微小的變量，引起振蕩頻率的變化。 (6.7.5)、電路電阻r:r越小，電路q的值越高，因此頻率穩(wěn)定度也越高。 相反，頻率穩(wěn)定度越低。提高震蕩器穩(wěn)定頻率的措施：采用能夠減小溫度變化，將震蕩器放入恒溫箱內(nèi)的溫度補(bǔ)償方法，即采用正、負(fù)溫度系數(shù)不同的l、c，抵消l、c。 使用優(yōu)質(zhì)材料的LC元件。 減小電源的變化，通過二次穩(wěn)壓電

12、源供電或者震蕩器單獨(dú)供電。 為了減小大氣濕度和大氣壓強(qiáng)的影響，減小電磁場對頻率的影響，通常密封震蕩器進(jìn)行屏蔽。 為了消除機(jī)械振動的影響，通?？梢约尤胂鹉z墊圈作為減震器。減小負(fù)荷的影響，采用在震蕩器和下位電路之間設(shè)置緩沖器的等級或硅烷電路，減弱晶體管和振蕩電路之間的耦合，減少換算為電路內(nèi)的有源去老虎鉗殘奧計，提高振蕩電路的標(biāo)準(zhǔn)性和品質(zhì)系數(shù)等。 6.8石英諧振器，上一節(jié)震蕩器的頻率穩(wěn)定度分析發(fā)現(xiàn)，震蕩器的頻率穩(wěn)定度主要取決于振蕩電路的標(biāo)準(zhǔn)性和質(zhì)量系數(shù)。 1、水晶結(jié)晶的特性：水晶結(jié)晶有正、反逆壓電效應(yīng)：當(dāng)結(jié)晶的幾何尺寸和結(jié)構(gòu)固定時，其自身具有固有的機(jī)械振動頻率。 當(dāng)施加交流電壓的頻率等于晶體的固有頻

13、率時，晶體片的機(jī)械振動最大，晶體表面電荷量最多，外部電路的交流電流最強(qiáng)，產(chǎn)生諧振的晶體的振動具有基頻振動和奇次間諧波倍音振動。 前者稱為基頻晶體，后者稱為泛音晶體，晶體厚度與振動頻率成反比，工作頻率越高，要求晶片越薄。 機(jī)械強(qiáng)度越差，加工越難，使用中也容易破損。 在串聯(lián)并聯(lián)諧振頻率之間的窄的工作頻帶中，由于具有極為陡峭的電阻抗特性曲線，所以對頻率變化具有極為敏銳的補(bǔ)償能力。 水晶結(jié)晶震蕩器的優(yōu)點(diǎn)：水晶結(jié)晶的物理化學(xué)性能非常穩(wěn)定，結(jié)晶值可以達(dá)到數(shù)百萬級，頻率穩(wěn)定度大幅度提高，水晶石英諧振器的缺點(diǎn)：單一穩(wěn)定振蕩頻率工作，頻帶震蕩器不能直接適用，限制結(jié)晶厚度，工作振蕩頻率不高，在數(shù)十MHz以下。工作

14、頻率范圍有限的2、石英諧振器應(yīng)用：符號、基頻等效電路、完全等效電路，由上圖(b )可知，石英振動等效于串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路。 如圖所示，水晶結(jié)晶諧振器的電阻曲線是水晶結(jié)晶震蕩器在串聯(lián)并聯(lián)諧振頻率間的狹窄電感區(qū)間內(nèi)動作。 因此，在振蕩電路中，并聯(lián)型石英諧振器：震蕩器在石英諧振器的并聯(lián)諧振頻率附近工作，石英用作等效電感。 串聯(lián)型石英諧振器：震蕩器在石英諧振器的串聯(lián)諧振頻率下工作，石英被用作短路元件。6.8.1并聯(lián)諧振型石英諧振器，這種石英諧振器的振蕩原理與一般反饋型LC震蕩器相同，只是把水晶放入反饋網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路中，作為電感元件，與其他電路元件一起按照三端子電路的基本標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成三端子震蕩器。

15、兩種常見的基本類型是：接環(huán)電路、鏡電路、接環(huán)振蕩電路、振蕩頻率基本由石英振蕩的殘奧儀決定，而石英振蕩本身的殘奧儀具有較高的穩(wěn)定性和較高的品質(zhì)因子。 振蕩頻率與石英振動的標(biāo)稱頻率同步，因此位于石英振動的電感性區(qū)間，電阻曲線陡峭，頻率穩(wěn)定性能極好。 鏡振蕩電路，6.8.2串聯(lián)諧振型石英諧振器，6.8.3倍音石英諧振器，水晶結(jié)晶的基頻越高，水晶片的厚度越薄。 頻率過高，晶片厚度過薄，加工困難，容易振動。 因此，在要求更高頻率動作時，能夠在石英諧振器后附加倍頻電路。 另一種方式是以其倍頻操作結(jié)晶，構(gòu)成倍頻石英諧振器。 倍音是水晶片振動的機(jī)械間諧波。 與電間諧波的主要區(qū)別是電間諧波和基波是整數(shù)倍的關(guān)系，

16、是間諧波和基波并存于云同步；泛音與基頻沒有整數(shù)倍的關(guān)系，只是在基頻的奇數(shù)倍附近，兩者不能存在于云同步中。 由于晶片實際上是具有分布?xì)垔W計的三維系統(tǒng)，因此其固有頻率在理論上無限多。 如果泛音結(jié)晶的標(biāo)稱泛音次數(shù)是5，對應(yīng)的標(biāo)稱頻率是5MHz，則LC諧振電路應(yīng)該被調(diào)諧到35個泛音頻率的間隔，例如3.5MHz。 在5MHz下，LC諧振電路呈電容性，滿足相位平衡條件。 此外，在基頻與三階間諧波頻率下，電路表現(xiàn)出感應(yīng)性，且震蕩器不滿足相位平衡條件，且無法產(chǎn)生振蕩。另一方面，在7次以上的諧波頻率下，電路呈現(xiàn)電容性，但是其電容量過大，負(fù)載阻抗過小，電壓增益的降低過多，無法振蕩。泛音石英諧振器交流等效電路，本章總結(jié)，正弦波震蕩器用于產(chǎn)生一定頻率和幅度的正弦波信號。 根據(jù)構(gòu)成頻率選擇網(wǎng)絡(luò)的要素，可以分為LC、結(jié)晶和