3.2Lc正弦波振荡器 采用LC谐振回路作为选频网络的振荡器。 Lc正弦浪振荡器有三种实现电路: 互感耦合振荡器 户科学与工学 三点式振荡器 集成电路LC振荡器 Lc振荡器可用来产生几十干赫到几百兆 赫的正弦波信号。 3.2
3.2 LC正弦波振荡器 采用LC谐振回路作为选频网络的振荡器。 LC正弦波振荡器有三种实现电路: LC 互感耦合振荡器 三点式振荡器 集成电路 振荡器 LC振荡器可用来产生几十千赫到几百兆 赫的正弦波信号。 3.2
3.21互感耦合振荡器 图313是常见的一 种集电极调谐互感耦合振 R 荡器电路。注意耦合电容 C的作用。如果将CB 短路,则基极通过变压器AR-c 次极直流接地,振荡电路 E犬不能起振 图3.1.3集电极调谐互感耦 合振荡器电路 3.2.1
3.2.1互感耦合振荡器 图3.1.3是常见的一 种集电极调谐互感耦合振 荡器电路。注意耦合电容 CB 的作用。如果将 CB 短路，则基极通过变压器 次极直流接地，振荡电路 不能起振。 3.2.1 图3.1.3 集电极调谐互感耦 合振荡器电路
图321给出了不同的互感耦合振荡电路。从选 频回路所在的电极来看,它们都不利于及时滤除三 极管集电极输岀的谐波电流成分。从而电路的电磁 干扰大,集电极电压加大。 C 1 B M R Reduce R C 图3.2.1互感耦合振荡电路举例
图3.2.1给出了不同的互感耦合振荡电路。从选 频回路所在的电极来看，它们都不利于及时滤除三 极管集电极输出的谐波电流成分。从而电路的电磁 干扰大，集电极电压加大。 图3.2.1 互感耦合振荡电路举例
若不考虑晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的 影响,图31.3及图3.21所示的振荡器的振荡频率近似 为选频回路的谐振频率,即 户科学与工学 Jm≈fo 2丌√LC
若不考虑晶体管的极间电容与输入、输出阻抗的 影响，图3.1.3及图3.2.1所示的振荡器的振荡频率近似 为选频回路的谐振频率，即 0 1 2 osc f f LC =
振荡电路的振荡频率的大小并不完全取决于LC回 路,而是与晶体管参数、电路的工作状态以及负载有 关。所以,互感耦合振荡器的频率稳定度较差,且由 于互感耦合元件分布电容的存在,限制了振荡频率的 提高,所以只适用较低频段,如中波广播。 互感耦合振荡器是依靠线圈之间的互感耦合实现 正反馈,所以,应注意耦合线圈同名端的正确位置。 同时耦合系数要选择合适。使之满足振幅起振需要
振荡电路的振荡频率的大小并不完全取决于LC回 路，而是与晶体管参数、电路的工作状态以及负载有 关。所以，互感耦合振荡器的频率稳定度较差，且由 于互感耦合元件分布电容的存在，限制了振荡频率的 提高，所以只适用较低频段，如中波广播。 互感耦合振荡器是依靠线圈之间的互感耦合实现 正反馈，所以，应注意耦合线圈同名端的正确位置。 同时耦合系数要选择合适。使之满足振幅起振需要
例321判断图例322所示两极互感耦合振荡电路 能否起振。 解:在T的发射极与72 之间断开。这是一个共基一共 R,↓ 集反馈电路。 振幅条件是可以满足的,所以 产的只要相位条件满足,就可以起振。 图322例321图(动画 利用瞬时极性判断法,根据同名端位置,可以得到: U21个→U21→U2→U2(U1)↓ 可见电路是负反馈,不能产生振荡。 如果把变压器次级同名端位置换一下,则可改为正反馈。而变压器初级 回路是并联LC回路,作为T的负载,考虑其阻抗特性满足相位稳定条件 因此电路有可能产生振荡。 3.2.1
例3.2.1 判断图例3.2.2所示两极互感耦合振荡电路 能否起振。 3.2.1 解：在 T1 的发射极与 T2 之间断开。这是一个共基—共 集反馈电路。 振幅条件是可以满足的，所以 只要相位条件满足，就可以起振。 利用瞬时极性判断法，根据同名端位置，可以得到： 1 1 2 2 1 ( ) e c b e e → → → 可见电路是负反馈，不能产生振荡。 如果把变压器次级同名端位置换一下，则可改为正反馈。而变压器初级 回路是并联 T1 LC回路，作为 的负载，考虑其阻抗特性满足相位稳定条件， 因此电路有可能产生振荡。 图3.2.2 例3.2.1图(动画)
322三点式振荡电路 三点式振荡器是指Lc回路的三个端点与晶体管的 三个电极分别连接而组成的一种振荡器。其工作频率 可达到几百兆赫。 、电路组成法则(相位条件) 户科学与工学 在三点式电路中,LC回 b 路中与发射极相连接的两个电 抗元件必须为同性质,另外一 个电抗元件必须为异性质。同 时满足x+X+X=0 图32.3三点式振荡器的原理图 (动画) 3.2.2
3.2.2 三点式振荡电路 一、电路组成法则（相位条件） 三点式振荡器是指LC回路的三个端点与晶体管的 三个电极分别连接而组成的一种振荡器。其工作频率 可达到几百兆赫。 在三点式电路中，ＬＣ回 路中与发射极相连接的两个电 抗元件必须为同性质，另外一 个电抗元件必须为异性质。同 时满足 0 X X X ce be bc + + = 3.2.2 图3.2. 3 三点式振荡器的原理图 (动画)
证明:假定LC回路由纯电抗元件组成,其 X。Xbk同时不考虑晶体管的电抗效|x (O=a)时,回路呈纯阻性,有 v X +X+X bc 0 cO 即 X=-X-X be bc 由于V是V在Xb2Xb支路分配在xb上的电压,即 iX e j(Xbe+Xb 因为这是一个由反相放大器组成的正反馈电路,V与V同相, 与反相,所以必有x X70成立。即xX必须是同 性质电抗,因而X必须是异性质的电抗。 3.2.2
假定LC回路由纯电抗元件组成，其电抗值分别为 X ce Xbe Xcb 同时不考虑晶体管的电抗效应，则当回路谐振 （ = 0） 时，回路呈纯阻性，有 Xce + Xbe + Xbc = 0 即 X X X ce be bc = − − 由于 Vf 是 Vc 在 Xbe Xbc 支路分配在 Xbe 上的电压，即 ( ) be c be f c be bc ce jX V X V V j X X X = = − + 因为这是一个由反相放大器组成的正反馈电路， Vi 与 Vf 同相， Vc 与 Vi 反相，所以必有 0 be ce X X 成立。即 X ce Xbe 必须是同 性质电抗，因而 Xcb 必须是异性质的电抗。 3.2.2 证明：
例3.22在例图3.24所示振荡器交流等效电路中,三个LC并 联回路的谐振频率分别是: (2z√L4C1 2 (2xL2C2) 2√2C3) 试问∫、∫2、∫3满足什么条件时该振荡器能正常工作? 户科学与工学 图324例3.2.2图 3.2.2
例 3.2.2 在例图3.2.4所示振荡器交流等效电路中，三个LC并 联回路的谐振频率分别是： 1 1 1 1 (2 ) f L C = 2 2 2 1 (2 ) f L C = 3 3 3 1 (2 ) f L C = 试问 1 f 2 f 3 、 、f 满足什么条件时该振荡器能正常工作？ 3.2.2 图3.2.4 例3.2.2图
解:由图可知,只要满足 三点式组成法则,该振荡器就 能正常工作 3 若组成电容三点式,则在振 荡频率f1处, LC1回路与L2C2回路应呈现容性, L3C3回路应呈现感性。所以应满足 图324例3.22图(动画) f≤2f2>f3 3.2.2
解：由图可知，只要满足 三点式组成法则，该振荡器就 能正常工作。 若组成电容三点式， 则在振 荡频率 f osc1 处， L1 C1 回路与 L2 C2 回路应呈现容性， L3 C3 回路应呈现感性。所以应满足 1 2 1 3 osc f f f f 或 2 1 1 3 osc f f f f 若组成电感三点式，则在振荡频率 osc2 f 处， L1 C1 回路与 L2 C2 回路 应呈现感性， L3 C3 回路应呈现容性，所以应满足 1 2 2 3 osc f f f f 2 1 2 3 osc 或 f f f f 3.2.2 图3.2.4 例3.2.2图（动画）