写在前面：本文仅供个人学习使用。本课程授课教师为乐艳芬。

文章目录

第三章正弦波振荡器
- 3.1反馈振荡器-原理
- 3.2 LC正弦波振荡器
- - - 电容三点式和电感三点式
  - 课堂练习：振荡电路
  - 课堂练习2：判断是否满足起振时相位条件
- 3.3 振荡器的频率稳定度
- - 克拉泼电路
  - 西勒振荡器
- 课后作业

第三章正弦波振荡器

3.1反馈振荡器-原理

振荡器是指在没有外加信号作用下的一种自动将直流电源的能量变换为一定波形的交变震荡能量的装置。

上图中，变量含义：放大倍数A 与反馈系数F，T表示两者乘积。

反馈振荡电路判断
1开始是工作在甲类状态
2 起振时，T＞1.共射、共基电路都满足。
如何判断三极管是共射还是共基？
看到知乎上的答案不错：除去输入和输出，另一个接地（直流电源在交流等效电路中看作接地）的就是共××，另外电容看作短路。

要看三极管是什么的放大电路，就看输出和输入：
第一种，最好找的，共集电极放大，有电流放大，没有电压放大，不管它是什么输入，只看输出，只要是输出从E极输出，它就是共集电极放大，但它还有一个名字：射极跟随器，搞笑吧，也不知道当初是怎么翻译的，就不怕人搞混了吗？？
第二种，共基极放大，有电压放大，没有电流放大，不管它是哪个极输出，只看输入，它的输入是E极输入的，也就是说B是没有输入的
第三种，也是最常用的一种，共发射极放大，电压电流都有放大，但实际输出电流能力没有共集电极强，它的输入是B极，输出是C极
三种电路，每种都有它的特点的
来源：百度知道：那天老三百度知道

总结：
发射极输出，是共集电极电路；
发射极输入，共基极电路。
基极输入，集电极输出是共射；
3 环路是正反馈：输入信号和反馈回来的信号相位应该相同
4 选频网络具有负斜率的相频特性

对于图a，根据如何判断是共基还是共射，我们看哪一极接地，这里是发射极，所以这是共发射极电路。
共射是反向放大，两个共射，最终是正反馈。

对于图b中V1管，由于基极直接接地，所以V1管是共基极电路. 这时发射极输入，集电极输出。对于V2管，基极输入，发射极输出（因为LC回来），所以 V2是共集电极电路。

下面看反馈情况:假设V1发射极为+，由于是共基极放大，所以集电极也是+（共基极电路同向放大）；V2的基极输入也是+，由于V2是共集电极（射极跟随器，同向放大），LC回路的输入是+，把LC回路看作一个电阻，则反馈回来的是+，所以是正反馈。

下面看 LC并联回路，输入是Re2的电压，输出是电流（怎么看是电流反馈还是电压反馈？这里是取样环节和输出端串联）

图片来源：百度知道百度知道：化工0001

所以LC回路应采用导纳特性。但是并联回路的导纳的相频特性是正斜率，不满足相位稳定条件。

3.2 LC正弦波振荡器

下图右侧是互感耦合型LC振荡器的交流等效电路：CE是旁路电容，Cb是耦合电容，看作导线。

分析正反馈：同名端极性相同

LC并联回路用的是阻抗特性，反馈回去的是电压，满足相位条件。

混合式偏置电路：稳幅作用，主要是静态工作点下移。

振荡电路的形式

电容三点式和电感三点式

电容三点式：两个电容，一个电感。

下面是三点式判别准则，只要满足准则，就是满足震荡条件的。

判断满足相位条件，原则描述为：三极管发射极出来的两个电抗同性质；另一个是不同性质的电抗。
下面看实际电路

需要画出交流等效电路
上课要求练习
Cc是耦合电容，当作导线；

该交流电路可以化为标准形

反馈系数F=Uf/U0U_f/U_0Uf/U0

课堂作业
画出左图的交流等效图：注意发射极没有旁路电容

这是共基极电路，输出电压是集电极和地之间的电压，反馈电压是C2两端的电压

下面是画出电感三点式的交流电路图
注:右图中缺少了Rb1和Rb2并联的一个电阻。

下面对电容三点式和电感三点式进行对比

课堂练习：振荡电路

如上图所示，在串联谐振回路中，当工作频率等于谐振频率时，电抗为0；当工作频率大于谐振频率时，电路成感性。

作答

课堂练习2：判断是否满足起振时相位条件

懂得上面两张串联回路和并联回路的感性、容性图之后，便很容易解决本题。

对于a可以求出具体的谐振频率

对于左上角的回路：其谐振频率为w01，整个电路工作的状态w0＜w01，所以由串联谐振的关系，一定是容性，所以这个电路整体而言：一定是满足相位条件的。

3.3 振荡器的频率稳定度

影响频率稳定的因素有
1 LC回路参数不稳定，主要由温度引起。
2 晶体管参数的不稳定，静态工作点或者晶体管结电容改变，振荡频率不稳定

稳频措施：这是课本上的话
1 减小温度的影响
2 稳定电源电压
3 减少负载的影响
4 晶体管和回路之间的连接采用松耦合
5 提高回路的品质因素Q
6 使振荡频率接近于回路的谐振频率

改进的电容三点式电路

克拉泼电路

西勒振荡器

课后作业

解答：

填空题
1 三点式振荡电路的相位平衡准则可归结为（射同基反）。
2 电容三点式振荡器的特点是振荡波型（好），振荡频率（高），频率调节（容易）。
3 要产生频率较高的正弦波信号应采用（ LC ）振荡器，要产生频率较低的正弦波信号应采用（ RC ）振荡器，要产生频率稳定度高的正弦信号应采用（晶体）振荡器。（RC/LC/晶体）
4 石英晶体谐振于并联谐振频率fp时，相当于LC回路的（并联谐振 ）

判断题

1 LC正弦波振荡器提高频率稳定度的措施是降低回路的Q值和使晶体管与回路处于紧耦合。（×）分析：提高Q值和松耦合

2 某一电子设备，要求振荡电路的频率为20MHz,且频率稳定度高达10−810^{-8}10−8，应采用LC振荡器。(×) 分析：应使用晶体振荡器

3 设计一个稳定度高的频率可调振荡器通常采用晶体振荡器（×）分析：晶体振荡器不可调

为什么晶体管振荡器大都采用固定偏置与自偏置的混合偏置电路？

回答：晶体管LC振荡器采用固定的正向偏置是为使振荡类型为软激励，无须在外加强的激励下就能起振，也不致停振。而采用自生反偏置则可以稳幅。二者结合，两个优点皆有。

以克拉泼振荡器为例说明改进型电容三点式电路为什么可以提高频率稳定度？

回答：

克拉泼电路的特点：

1）在集电极和基极支路的电感改用LC串联回路代替，且该串联的C3远小于C1和C2，这样振荡频率近似为1/LC1/ \sqrt{LC}1/LC，与C1和C2无关。因而与C1，C2并联的极间电容对振荡频率的影响也降低。

2）同时晶体管是部分接入谐振回路，C3越小，接入系数就越小，晶体管寄生参量对选频回路的影响就越小，振荡频率就越稳定。

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