通信电路ch053

《通信电路ch053》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信电路ch053（40页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、笫笫5 5章章 正弦波振荡器正弦波振荡器 本章主要内容本章主要内容5.1、振荡器、振荡器 概述概述5.2、LC 振荡器的基本工作原理振荡器的基本工作原理nLC振荡器的基本构成振荡器的基本构成n振荡的三大条件振荡的三大条件5.3 LC 振荡器的电路分析振荡器的电路分析 5.3.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器 5.3.2 三点式振荡器电路（考毕兹、哈特莱、改进型）三点式振荡器电路（考毕兹、哈特莱、改进型）5.4、振荡器的频率稳定度、振荡器的频率稳定度5.4.1频率稳定度的计量频率稳定度的计量5.4.2导致振荡频率不稳定的原因导致振荡频率不稳定的原因5.4.3主要稳频措施主要稳频措施5.4.4晶体

2、振荡器晶体振荡器o石英谐振器的基本特性石英谐振器的基本特性o晶体振荡器电路晶体振荡器电路5.5其他振荡器与特殊振荡现象其他振荡器与特殊振荡现象 15.4.1 频率稳定度的计量频率稳定度的计量对振荡器频率性能的要求，通常用对振荡器频率性能的要求，通常用频率准确度频率准确度和和频率稳定度频率稳定度来衡量。来衡量。n频率准确度又称频率精度频率准确度又称频率精度o绝对频率准确度绝对频率准确度 f：它表示振荡频率它表示振荡频率 f 偏离标称频率偏离标称频率的程度。的程度。o相对频率准确度相对频率准确度：为了合理评价不同标称频率振荡器的频：为了合理评价不同标称频率振荡器的频率偏差，频率准确度也可用其相对值

3、率偏差，频率准确度也可用其相对值 来表示。来表示。频率稳定度指振荡器实际振荡频率偏离其标称值频率稳定度指振荡器实际振荡频率偏离其标称值频率稳定度指振荡器实际振荡频率偏离其标称值频率稳定度指振荡器实际振荡频率偏离其标称值变化的变化的变化的变化的程度。程度。程度。程度。5.4振荡器的频率稳定度振荡器的频率稳定度2o频率稳定度则是指在一定观测时间内，由于各种因素频率稳定度则是指在一定观测时间内，由于各种因素变化，引起振荡频率相对于标称频率变化的程度。变化，引起振荡频率相对于标称频率变化的程度。o由于频率的变化是随机的，所以不同的观测时段，测由于频率的变化是随机的，所以不同的观测时段，测出的频率稳定度

4、往往是不同的。上式表征频率稳定度出的频率稳定度往往是不同的。上式表征频率稳定度并不十分合理。目前多用其并不十分合理。目前多用其均方误差均方误差来表示频率稳定来表示频率稳定度度：n n为观测时间内的测量次数，为观测时间内的测量次数，为观测时间内的测量次数，为观测时间内的测量次数，i i=1=1，2 2，为观测序号；为观测序号；为观测序号；为观测序号；为为为为第第第第i i次次次次测测测测得得得得的的的的最最最最大大大大频频频频率率率率相相相相对对对对偏偏偏偏移移移移；n n次次次次频频频频率率率率偏偏偏偏移移移移的的的的平均值为平均值为平均值为平均值为频率稳定度的计量频率稳定度的计量-均方误差来

5、表示均方误差来表示3（1）长期频率稳定度（长稳）长期频率稳定度（长稳）观测时间为观测时间为一天以上的稳定度称为长期频率稳定度一天以上的稳定度称为长期频率稳定度。一般高精度的频率一般高精度的频率基准、时间基准（如天文观测台、国家计时台等）均采用长期频率稳定基准、时间基准（如天文观测台、国家计时台等）均采用长期频率稳定度来计量频率源的特性。度来计量频率源的特性。-主要由元件老化、元件参数的慢变化引起的频漂。主要由元件老化、元件参数的慢变化引起的频漂。（2）短期频率稳定度（短稳）短期频率稳定度（短稳）观测时间在观测时间在一天以内一天以内如以小时计量的频率稳定度。如以小时计量的频率稳定度。大多数电子设

6、备和仪器均采用短稳来衡量。大多数电子设备和仪器均采用短稳来衡量。（3）瞬时频率稳定度（秒级频率稳定度）瞬时频率稳定度（秒级频率稳定度）瞬时频率稳定度用于衡量瞬时频率稳定度用于衡量秒或毫秒时间内频率的随机变化秒或毫秒时间内频率的随机变化。这些变化均由设备内部噪声或各种突发性干扰引起。这些变化均由设备内部噪声或各种突发性干扰引起。-频域：相位噪声频域：相位噪声o根据观测时间的长短，将频率稳定度分为：根据观测时间的长短，将频率稳定度分为：频率稳定度的分类频率稳定度的分类4pp瞬时频率稳定度是高速通信设备、雷达设备以及以相瞬时频率稳定度是高速通信设备、雷达设备以及以相瞬时频率稳定度是高速通信设备、雷达

7、设备以及以相瞬时频率稳定度是高速通信设备、雷达设备以及以相位信息为主要传输对象的电子设备的重要指标。用位信息为主要传输对象的电子设备的重要指标。用位信息为主要传输对象的电子设备的重要指标。用位信息为主要传输对象的电子设备的重要指标。用阿仑阿仑阿仑阿仑方差方差方差方差来描述这种频率的起伏。来描述这种频率的起伏。来描述这种频率的起伏。来描述这种频率的起伏。为振荡器标称频率；为振荡器标称频率；为振荡器标称频率；为振荡器标称频率；n n为测量次数；为测量次数；为测量次数；为测量次数；为每次测量的取样时间；为每次测量的取样时间；为每次测量的取样时间；为每次测量的取样时间；i i=1,2,3,=1,2,3

8、,n n为测量次数的序号；为测量次数的序号；为测量次数的序号；为测量次数的序号；和和和和f f2 2i-1i-1 为为为为 第第第第2i2i次和第次和第次和第次和第2 2i-1i-1次次次次测得的频率值。每两次观测时间的中间可以有间歇，而且间测得的频率值。每两次观测时间的中间可以有间歇，而且间测得的频率值。每两次观测时间的中间可以有间歇，而且间测得的频率值。每两次观测时间的中间可以有间歇，而且间隔时间可长可短。这样在测量和进行数据处理时，采用阿仑隔时间可长可短。这样在测量和进行数据处理时，采用阿仑隔时间可长可短。这样在测量和进行数据处理时，采用阿仑隔时间可长可短。这样在测量和进行数据处理时，采

9、用阿仑方差表示式就带来很大的方便。方差表示式就带来很大的方便。方差表示式就带来很大的方便。方差表示式就带来很大的方便。瞬时瞬时频率稳定度的计量频率稳定度的计量-阿仑方差阿仑方差阿仑方差阿仑方差5LC振荡器10-3 10-4普通信号发生器10-3 10-4中波广播台210-5短波通信机10-4 10-5电视发射台510-7标准信号发生器10-7 10-9原子钟（频率标准）10-11 10-13举例：举例：频率稳定度的计量（续频率稳定度的计量（续4）65.4.2导致振荡频率不稳定的原因导致振荡频率不稳定的原因o能使环路相位平衡条件得以满足的频能使环路相位平衡条件得以满足的频率即为该振荡器的振荡频率

10、率即为该振荡器的振荡频率 o它与回路自然振荡频率它与回路自然振荡频率 、回路有、回路有效效 Q 值以及环路附加相移值以及环路附加相移 的关系的关系可写成：可写成：不稳定都会导致振荡频率不稳定都会导致振荡频率不稳定都会导致振荡频率不稳定都会导致振荡频率 不稳定。不稳定。不稳定。不稳定。QQ增加，增加，增加，增加，QQ下降时，下降时，下降时，下降时，会提高。会提高。会提高。会提高。o当当7影响振荡器频率稳定度的三方面因素影响振荡器频率稳定度的三方面因素o谐振回路中心频率谐振回路中心频率 不稳定不稳定o回路回路Q值的变化值的变化o环路附加相移相位环路附加相移相位 的变化的变化8u影响影响 （或（或

11、）的主要因素）的主要因素n各种环境因素如温度、湿度、各种环境因素如温度、湿度、大气压力、振动等因素对回路大气压力、振动等因素对回路电感电感L和电容和电容C的影响的影响。n晶体管或其它器件的输入、输晶体管或其它器件的输入、输出阻抗的变化。出阻抗的变化。n电路元件间分布电容的变化。电路元件间分布电容的变化。n负载电抗参数的变化。负载电抗参数的变化。u影响影响 的主要因素的主要因素9u影响环路影响环路 Q 值的因素值的因素n器件输入、输出阻抗中的有器件输入、输出阻抗中的有功部分。功部分。n负载电阻的变化。负载电阻的变化。n回路损耗电阻尤其是电抗元回路损耗电阻尤其是电抗元件的高频损耗，回路元器件件的高

12、频损耗，回路元器件的高频响应等。的高频响应等。回路回路回路回路QQ与振荡频率的关系与振荡频率的关系与振荡频率的关系与振荡频率的关系u影响环路影响环路 Q Q 值的因素值的因素10u影响影响 的因素的因素事实上，还有许多其它原因，通事实上，还有许多其它原因，通过上述三途径对振荡频率的稳定过上述三途径对振荡频率的稳定性起着不良影响。性起着不良影响。n反馈变压器的非理想电抗因素。反馈变压器的非理想电抗因素。n晶体管的输入阻抗和输出阻抗。晶体管的输入阻抗和输出阻抗。n晶体管的晶体管的 值可为复数。值可为复数。n环路内各种噪声源引起的相差环路内各种噪声源引起的相差抖动等。抖动等。u影响影响 的因素的因素

13、111.提高谐振回路的标准性提高谐振回路的标准性n标准性是指在外界因素如温度、湿度、大气压力等变化标准性是指在外界因素如温度、湿度、大气压力等变化时，谐振回路保持其谐振频率固定不变的能力。标准性时，谐振回路保持其谐振频率固定不变的能力。标准性越高，回路自然谐振频率随环境条件变化的可能性就越越高，回路自然谐振频率随环境条件变化的可能性就越小。小。n提高回路标准性的主要措施是选用高品质因数、高稳提高回路标准性的主要措施是选用高品质因数、高稳定性和低温度系数、低吸水性的电容器与电感器。定性和低温度系数、低吸水性的电容器与电感器。*等号右边的负号表示频率变化的方向与电抗变化的方等号右边的负号表示频率变

14、化的方向与电抗变化的方向刚好相反。如电感量加大，振荡频率将降低。向刚好相反。如电感量加大，振荡频率将降低。5.4.3 主要稳频措施主要稳频措施12n采用采用温度补偿法和温度隔离法温度补偿法和温度隔离法 引起电抗元件电感量和电容量变化最明显的环境因引起电抗元件电感量和电容量变化最明显的环境因 素是温度的变化。素是温度的变化。o 温度补偿法：温度补偿法：用具有负温度系数的瓷介电容器，接入由用具有负温度系数的瓷介电容器，接入由普通的具有正温度系数的电感和电容组成的谐振回路。普通的具有正温度系数的电感和电容组成的谐振回路。o温度隔离法：温度隔离法：将关键电抗元件置于特制的恒温槽内，使将关键电抗元件置于

15、特制的恒温槽内，使槽内的温度基本上不随外界环境温度的变化。槽内的温度基本上不随外界环境温度的变化。n利用石英谐振器利用石英谐振器等固体谐振系统代替由电感、电容构成等固体谐振系统代替由电感、电容构成的电磁谐振系统，它是高稳频率源的一个重要形式。的电磁谐振系统，它是高稳频率源的一个重要形式。这种谐振系统构成的振荡器，不但频率稳定性、频率准确这种谐振系统构成的振荡器，不但频率稳定性、频率准确度高，而且体积、耗电均很小，在许多领域已被广泛地采用度高，而且体积、耗电均很小，在许多领域已被广泛地采用主要稳频措施（续主要稳频措施（续1 1）132.削弱不稳定因素对谐振特性的影响削弱不稳定因素对谐振特性的影响

16、n晶体管的参数稳定晶体管的参数稳定：晶体管的参数（输入输出阻抗等）受工：晶体管的参数（输入输出阻抗等）受工作点的影响较大，因此注意作点的影响较大，因此注意选择工作点稳定电路与良好的稳选择工作点稳定电路与良好的稳压电路。压电路。n选择回路与器件间的接入系数选择回路与器件间的接入系数：晶体管的输入输出阻抗、各种：晶体管的输入输出阻抗、各种分布电容和引线电感都是影响回路标准性的重要因素。分布电容和引线电感都是影响回路标准性的重要因素。选择回路与器件间的接入系数，尽可能减小不稳定的分布电容选择回路与器件间的接入系数，尽可能减小不稳定的分布电容和引线电感的影响，对于提高频率稳定性是十分重要的。和引线电感

17、的影响，对于提高频率稳定性是十分重要的。n减小负载对振荡器的影响减小负载对振荡器的影响:o振荡器后面振荡器后面接缓冲级接缓冲级，例如高输入阻抗的跟随器。，例如高输入阻抗的跟随器。o负载与振荡器负载与振荡器输出直接连接时，可输出直接连接时，可采用部分接入采用部分接入，如，如采用变采用变比较大的降压变压器，或分压比很小的电容分压网络，或通比较大的降压变压器，或分压比很小的电容分压网络，或通过小电容与其它负载相联接。过小电容与其它负载相联接。主要稳频措施（续主要稳频措施（续3 3）14n采用改进型的电路采用改进型的电路（克拉泼和西勒电路）（克拉泼和西勒电路）减小振荡管自身的输入、输出阻抗对回路性能即

18、振荡频减小振荡管自身的输入、输出阻抗对回路性能即振荡频率的影响。特别是在三点式振荡电路中，器件三个端口率的影响。特别是在三点式振荡电路中，器件三个端口的等效阻抗的等效阻抗 、直接与回路三个电抗元件直接与回路三个电抗元件相连接，由于器件端口等效阻抗的稳定性很差，且随工相连接，由于器件端口等效阻抗的稳定性很差，且随工作状态改变而改变，其频率稳定度的提高受到严重的影作状态改变而改变，其频率稳定度的提高受到严重的影响。响。n谐振回路的选择谐振回路的选择：选择高品质因数的谐振回路（石英：选择高品质因数的谐振回路（石英谐振器）。谐振器）。主要稳频措施（续主要稳频措施（续3）15o利用石英晶体的压电效应和反

19、压电效应对正弦波振荡利用石英晶体的压电效应和反压电效应对正弦波振荡器进行控制的振荡器称为晶体振荡器。器进行控制的振荡器称为晶体振荡器。o压电效应和反压电效应：压电效应和反压电效应：按某种方式将石英晶体切割成一定厚度的薄片（晶片）按某种方式将石英晶体切割成一定厚度的薄片（晶片），对晶片施加机械力（压力、拉力、扭力等）时，在，对晶片施加机械力（压力、拉力、扭力等）时，在其两面会产生正负电荷的集聚正压电效应；反之，其两面会产生正负电荷的集聚正压电效应；反之，在石英晶片两面加电场时，石英晶片会产生形变在石英晶片两面加电场时，石英晶片会产生形变反压电效应。反压电效应。n晶体振荡器也是反馈振荡器，决定频率

20、的元件是晶体振荡器也是反馈振荡器，决定频率的元件是晶体而不是晶体而不是LC谐振回路谐振回路5.4.4 晶体振荡器晶体振荡器16o晶体振荡器一般的频率稳定度晶体振荡器一般的频率稳定度o对晶体加恒温控制，可提高到对晶体加恒温控制，可提高到 数量级数量级o目前晶体振荡器频率稳定度的极限是目前晶体振荡器频率稳定度的极限是o晶体振荡器可以产生频率稳定度和准确度很高的正晶体振荡器可以产生频率稳定度和准确度很高的正弦波的原因：石英晶体具有极高的弦波的原因：石英晶体具有极高的Q值，其物理性值，其物理性能和化学性能十分稳定，对周围环境条件（如温度、能和化学性能十分稳定，对周围环境条件（如温度、湿度、大气压力）的

21、变化不敏感。湿度、大气压力）的变化不敏感。晶体振荡器是最常见的具有高稳高准频率的晶体振荡器是最常见的具有高稳高准频率的正弦波振荡电路正弦波振荡电路晶体振荡器具有高稳高准频率晶体振荡器具有高稳高准频率17o在石英晶片两端上加交变的电压，由于正反压电效在石英晶片两端上加交变的电压，由于正反压电效应的作用，在线路中会出现交变电流，并且电信号应的作用，在线路中会出现交变电流，并且电信号的频率和晶体的固有振动频率一致（共振）时，产的频率和晶体的固有振动频率一致（共振）时，产生出的电流最大。石英晶体的谐振特性。生出的电流最大。石英晶体的谐振特性。o将石英片两侧形成两电极，电极焊出两引线固定在将石英片两侧形

22、成两电极，电极焊出两引线固定在支架上，再加合适的封装即构成支架上，再加合适的封装即构成石英谐振器石英谐振器。o将石英谐振器接到振荡器的闭合环路中，利用它的将石英谐振器接到振荡器的闭合环路中，利用它的固有振动频率，就能有效地控制和稳定振荡频率。固有振动频率，就能有效地控制和稳定振荡频率。石英晶体对振荡频率的控制石英晶体对振荡频率的控制18o晶体振动具有多谐性，除了基频振动外，晶体振动具有多谐性，除了基频振动外，还有奇次谐还有奇次谐波的泛音波的泛音振动。振动。n基频晶体：利用基频振动实现对频率控制的晶体称为基频基频晶体：利用基频振动实现对频率控制的晶体称为基频（音）晶体（音）晶体n泛音晶体泛音晶体

23、:除基频外，一般工作在三次和五次泛音振动上。除基频外，一般工作在三次和五次泛音振动上。o石英晶体的固有振荡频率和晶片厚度有关系，而振石英晶体的固有振荡频率和晶片厚度有关系，而振荡频率的稳定性与石英片材料和切割方式有关。荡频率的稳定性与石英片材料和切割方式有关。振振荡频率越高，晶片就越薄。太薄，易损坏。荡频率越高，晶片就越薄。太薄，易损坏。o一般基频晶体工作在一般基频晶体工作在20MHz20MHz以下，泛音晶体振荡以下，泛音晶体振荡器的工作频率可达器的工作频率可达200200MHzMHz。n传统切割工艺晶体谐振频率很难达到传统切割工艺晶体谐振频率很难达到3030MHz;MHz;化学蚀刻化学蚀刻方

24、法得到薄晶片，使谐振频率达到方法得到薄晶片，使谐振频率达到350MHZ350MHZ。石英晶体的固有振荡频率石英晶体的固有振荡频率-基频晶体与泛音晶体基频晶体与泛音晶体191.石英谐振器的等效电路石英谐振器的等效电路晶体晶体其中：等效电感，大体反映石英片的质量；等效电感，大体反映石英片的质量；几十几十几百亨几百亨等效电容，反映其材料的刚性；等效电容，反映其材料的刚性；等效电阻，石英片机械形变时材料的能耗；几百欧；等效电阻，石英片机械形变时材料的能耗；几百欧；称为石英谐振器的并联电容，它相当于以石英片为称为石英谐振器的并联电容，它相当于以石英片为介质、以两电极为极板的平板电容器的电容量和支介质、以

25、两电极为极板的平板电容器的电容量和支架电容、引线电容的总和。几架电容、引线电容的总和。几几十几十 。返回返回电电电电路路路路符符符符号号号号基频晶基频晶基频晶基频晶体等效体等效体等效体等效电路电路电路电路 石英谐振器的基本特性石英谐振器的基本特性202.石英谐振器的谐振频率石英谐振器的谐振频率如令如令 为不考虑晶体内部损为不考虑晶体内部损耗（即耗（即 =0）时石英谐振器）时石英谐振器的串联谐振频率；的串联谐振频率；为并联为并联 谐谐振频率，振频率，Q为石英谐振器的等为石英谐振器的等效品质因数；效品质因数；p为接入系数为接入系数(对对外电路的接入系数），其数值外电路的接入系数），其数值分别为：分

26、别为：上图上图返回返回石英谐振器的基本特性（续石英谐振器的基本特性（续1）晶体电抗特性晶体电抗特性晶体电抗特性晶体电抗特性两谐振频两谐振频两谐振频两谐振频率之间呈率之间呈率之间呈率之间呈感性感性感性感性21晶体等效阻抗图晶体等效阻抗图o晶体等效阻抗图及两种振荡模式振荡频点位晶体等效阻抗图及两种振荡模式振荡频点位置置223.石英谐振器的基本特性石英谐振器的基本特性n很高的等效品质因数很高的等效品质因数 Q：n很小的接入系数很小的接入系数 P：当外界电抗元件与之相连接时，对石当外界电抗元件与之相连接时，对石英谐振器的固有谐振特性的影响是十分微弱的。英谐振器的固有谐振特性的影响是十分微弱的。n具有两

27、个谐振频率具有两个谐振频率 和和 .n 两个谐振频率十分接近：两个谐振频率十分接近：举例：举例：2.5MHz石英谐振器的接入系数石英谐振器的接入系数 p=4.210-5故串并联谐振频率绝对频差为：故串并联谐振频率绝对频差为：n晶体的两种工作方式晶体的两种工作方式（1）高高 Q 短路线短路线(振荡在振荡在 上）上）（2）等效电感）等效电感 L：振荡在振荡在 两个谐振频率两个谐振频率 和和 之间。之间。上图上图石英谐振器的基本特性（续石英谐振器的基本特性（续2）23晶体振荡电路晶体振荡电路（两种类型，三种形式）（两种类型，三种形式）（1）晶体代替三点式振荡器中的电感晶体代替三点式振荡器中的电感-并

28、联型晶体振荡电路。并联型晶体振荡电路。晶体在振荡环路中起着高晶体在振荡环路中起着高 Q 电感器的作用。电感器的作用。（2）晶体串接在反馈支路当串联谐振元件用）晶体串接在反馈支路当串联谐振元件用串联型晶体串联型晶体 振荡电路振荡电路。晶体起着高。晶体起着高 Q 短路器作用。短路器作用。泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器：利用石：利用石英谐振器的泛音振动特性对英谐振器的泛音振动特性对频率实行控制的振荡器频率实行控制的振荡器。串联型（泛音）晶振串联型（泛音）晶振并联型泛音晶振并联型泛音晶振并联型泛音晶振并联型泛音晶振返回返回241、并联型晶振电路、并联型晶振电路晶体呈高晶体呈高晶体呈高晶体呈高QQ电感电感

29、电感电感251.并联型晶体振荡电路（续并联型晶体振荡电路（续1）由于由于 ，（）石英晶体参数具有高度稳定性，石英晶体参数具有高度稳定性，很稳定，很稳定，也很稳定。也很稳定。由于由于 ，石英谐振器是等效为电感，石英谐振器是等效为电感 L 用。用。振荡回路的振荡频率由晶体与负载电容振荡回路的振荡频率由晶体与负载电容 共同确定共同确定，改变，改变 可在可在 之间之间 微调振荡频率，但调节范围很小。微调振荡频率，但调节范围很小。讨论：讨论：由于由于 振荡管与石英谐振器之间耦合很松。振荡管与石英谐振器之间耦合很松。26（2）密勒（密勒（Miller）电路晶体加在管子的电路晶体加在管子的b、e端（电感三点

30、式）端（电感三点式）石英晶体石英晶体 被晶体管输入阻抗所并联被晶体管输入阻抗所并联,降低了降低了有有载品质因载品质因数数 Q，降低了频率稳定度，故密勒电路使用不多降低了频率稳定度，故密勒电路使用不多。n注意三种频率：注意三种频率：o 石英谐振器的石英谐振器的振荡频率：振荡频率：o 振荡回路的振荡频率振荡回路的振荡频率（晶体标称频率考虑（晶体标称频率考虑 ）：）：o 并联型晶体振荡电路的振荡频率并联型晶体振荡电路的振荡频率 :考虑考虑 的影响。的影响。工程上认为晶体振荡器的频率就是晶体的标称频率！工程上认为晶体振荡器的频率就是晶体的标称频率！工程上认为晶体振荡器的频率就是晶体的标称频率！工程上认

31、为晶体振荡器的频率就是晶体的标称频率！1.并联型晶体振荡电路（续并联型晶体振荡电路（续2）272.串联型晶体振荡器串联型晶体振荡器晶体起高晶体起高 Q 短路器作用短路器作用串联谐振，高串联谐振，高 Q 短路器作用短路器作用。Lo与与Co并联谐振，并联谐振，去除去除 的不良影响。的不良影响。28n并联型泛音晶体振荡器的振荡环路并联型泛音晶体振荡器的振荡环路中必须包含两个振荡回路。中必须包含两个振荡回路。n有个回路代替皮尔斯电路有个回路代替皮尔斯电路 作作泛音选择电路，使环路仅在所限泛音选择电路，使环路仅在所限定的泛音振荡频率上符合振荡的定的泛音振荡频率上符合振荡的相位平衡条件或振幅平衡条件。相位

32、平衡条件或振幅平衡条件。n泛音选择电路设计在泛音选择电路设计在 n 次泛音和次泛音和（n-2）次泛音之间。次泛音之间。n若振荡器的振荡频率是若振荡器的振荡频率是5次泛音，次泛音，则泛音选择电路设计在则泛音选择电路设计在 5 次泛音次泛音和和3 次泛音之间。次泛音之间。n该回路在晶体频率上等效电容该回路在晶体频率上等效电容（5次泛音）X1次 3次 5次 7次泛音选择回路泛音选择回路泛音选择回路泛音选择回路3.泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器29举例举例1：习题：习题5-15（晶体等效电感元件）（晶体等效电感元件）5-15：某广播发射机的主振器实际电路如图所示。试画出该：某广播发射机的主振器实际电路如

33、图所示。试画出该电路的交流等效电路，并分析该电路采用了哪几种稳频措施，电路的交流等效电路，并分析该电路采用了哪几种稳频措施，F？稳稳压压输出输出 恒温槽恒温槽30举例举例2：习题：习题5-165-16：某通信接收机的本振电路如图所示。试画出其交流等：某通信接收机的本振电路如图所示。试画出其交流等效电路，并说明是什么形式的电路。晶体起什么作用？效电路，并说明是什么形式的电路。晶体起什么作用？31举例举例3：输出输出10P36P12P12P36P10P6800P6800P30K2.7K5.6P共基接法共基接法共基接法共基接法反馈系数：反馈系数：反馈系数：反馈系数：（晶体起高（晶体起高 Q 短路器短

34、路器作用）作用）32返回返回某广播发射机的主振器实际电路如图所示。试画出该电路的某广播发射机的主振器实际电路如图所示。试画出该电路的交流等效电路，并分析该电路采用了哪几种稳频措施，交流等效电路，并分析该电路采用了哪几种稳频措施，F？举例举例1：习题：习题5-15稳稳压压输出输出 恒温槽恒温槽共射接法共射接法共射接法共射接法33返回返回某通信接收机的本振电路如图所示。试画出其交流等效电路，某通信接收机的本振电路如图所示。试画出其交流等效电路，并说明是什么形式的电路，晶体起什么作用？并说明是什么形式的电路，晶体起什么作用？举例举例2：习题：习题5-16晶体作用：等效电感元件晶体作用：等效电感元件3

35、45.5其他振荡器与特殊振荡现象其他振荡器与特殊振荡现象 oRC振荡器低频振荡器振荡器低频振荡器o环形振荡器集成电路环形振荡器集成电路 见指导书见指导书p201-204u特殊振荡现象特殊振荡现象1.间歇振荡现象间歇振荡现象：产生的输出电压忽大忽小，甚至时：产生的输出电压忽大忽小，甚至时有时无的一种周期性变化现象。有时无的一种周期性变化现象。原因：本质上，间歇振荡是由于振荡平衡点的不原因：本质上，间歇振荡是由于振荡平衡点的不原因：本质上，间歇振荡是由于振荡平衡点的不原因：本质上，间歇振荡是由于振荡平衡点的不稳定造成的。稳定造成的。稳定造成的。稳定造成的。实际电路是由于自给偏置电路中的旁路电容实际

36、电路是由于自给偏置电路中的旁路电容实际电路是由于自给偏置电路中的旁路电容实际电路是由于自给偏置电路中的旁路电容C Ce e或或或或C Cb b取值过大，偏置电压跟不上振荡振幅的变取值过大，偏置电压跟不上振荡振幅的变取值过大，偏置电压跟不上振荡振幅的变取值过大，偏置电压跟不上振荡振幅的变化，产生了周期性的起振和停振现象。化，产生了周期性的起振和停振现象。化，产生了周期性的起振和停振现象。化，产生了周期性的起振和停振现象。35特殊振荡现象特殊振荡现象2.2.频率占据现象频率占据现象频率占据现象频率占据现象：振荡电路中除本身的振荡信号外，若还存在另一个振荡电路中除本身的振荡信号外，若还存在另一个振荡

37、电路中除本身的振荡信号外，若还存在另一个振荡电路中除本身的振荡信号外，若还存在另一个与与与与振荡频率接近但不相等的外加信号振荡频率接近但不相等的外加信号振荡频率接近但不相等的外加信号振荡频率接近但不相等的外加信号制约该振荡器工作，制约该振荡器工作，制约该振荡器工作，制约该振荡器工作，在一定条件下，振荡器的振荡频率，有可能自动地被在一定条件下，振荡器的振荡频率，有可能自动地被在一定条件下，振荡器的振荡频率，有可能自动地被在一定条件下，振荡器的振荡频率，有可能自动地被牵引到外加信号频率上，使振荡频率等于外加信号频牵引到外加信号频率上，使振荡频率等于外加信号频牵引到外加信号频率上，使振荡频率等于外加

38、信号频牵引到外加信号频率上，使振荡频率等于外加信号频率。率。率。率。外来信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、外来信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、外来信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、外来信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、较强的干扰。例如，注入锁相较强的干扰。例如，注入锁相较强的干扰。例如，注入锁相较强的干扰。例如，注入锁相（用很稳定的信号源控制（用很稳定的信号源控制（用很稳定的信号源控制（用很稳定的信号源控制功率较强的振荡器，这样就可得到输出功率大而频率稳功率较强的振荡器，这样就可得到输出功率大而频率稳功率较强的振荡器，这样就可得到输出功率大而频率稳功率较强的振荡器，这

39、样就可得到输出功率大而频率稳定的正弦振荡定的正弦振荡定的正弦振荡定的正弦振荡）。对于外来干扰，要注意隔离。）。对于外来干扰，要注意隔离。）。对于外来干扰，要注意隔离。）。对于外来干扰，要注意隔离。36寄生振荡现象寄生振荡现象3.3.寄生振荡现象寄生振荡现象:电子线路中自行产生的不希望振荡。电子线路中自行产生的不希望振荡。l原因：某种特定条件，使电路参数（直流供电元件高频原因：某种特定条件，使电路参数（直流供电元件高频扼流圈或分布参数如管子极间电容，分布电容，分布电扼流圈或分布参数如管子极间电容，分布电容，分布电感）符合振荡的条件。感）符合振荡的条件。l寄生振荡可以产生于放大器，也可以产生于振荡

40、器。电寄生振荡可以产生于放大器，也可以产生于振荡器。电路一旦产生寄生振荡，将使放大器或振荡器性能显著恶路一旦产生寄生振荡，将使放大器或振荡器性能显著恶化，严重时，甚至可以使系统无法正常工作。化，严重时，甚至可以使系统无法正常工作。l消除措施：查明原因，设法破坏振荡条件。对低频振荡消除措施：查明原因，设法破坏振荡条件。对低频振荡选合适高扼圈或串小电阻等；对高频振荡，选选合适高扼圈或串小电阻等；对高频振荡，选 小小的管子，用无引线贴片元件，注意布局布线等；在放大的管子，用无引线贴片元件，注意布局布线等；在放大器基极串小电阻等。器基极串小电阻等。37本章复习要点本章复习要点o1、反馈式反馈式LC振荡

41、器振荡的三大条件，这些条件与振荡振荡器振荡的三大条件，这些条件与振荡电路哪些参数有关？如何分析确定这些条件？电路哪些参数有关？如何分析确定这些条件？o2、如何利用相位平衡条件判断电路能否振荡。、如何利用相位平衡条件判断电路能否振荡。o3、分析实际振荡电路，包括互感耦合振荡器、三点式、分析实际振荡电路，包括互感耦合振荡器、三点式振荡器、晶体振荡器振荡器、晶体振荡器n会画交流等效电路会画交流等效电路n说出各主要元件的作用说出各主要元件的作用n计算振荡频率及反馈系数计算振荡频率及反馈系数n电路中采取了哪些稳频措施电路中采取了哪些稳频措施o4、提高振荡器频率稳定度的方法。、提高振荡器频率稳定度的方法。38下堂课讲第六章中的标准调幅下堂课讲第六章中的标准调幅下堂课讲第六章中的标准调幅下堂课讲第六章中的标准调幅39晶体内部结构与外封装晶体内部结构与外封装返回返回晶体内部结构晶体内部结构晶体内部结构晶体内部结构晶体封装晶体封装晶体封装晶体封装40