北京郵電大學(xué)《通信電子電路》第3章正弦波振蕩電路唐恬.ppt

通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 北京郵電大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院唐恬tangtian 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 2 本次教學(xué)內(nèi)容 3 5壓控振蕩電路3 6負(fù)阻正弦波振蕩電路3 7振蕩器中的幾種現(xiàn)象關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié)與舉例 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 3 本次教學(xué)重點(diǎn) 3 5 3 7節(jié)需要理解 掌握概念 會(huì)做選擇 填空 也有可能會(huì)將這部分內(nèi)容中的關(guān)鍵器件結(jié)合到別的大題中 如變?nèi)荻O管 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 4 3 5壓控振蕩電路 有些可變電抗元件的等效電抗值能隨外加電壓變化 將這種電抗元件接在正弦波振蕩器中 可使其振蕩頻率隨外加控制電壓而變化 這種振蕩器被稱為壓控正弦波振蕩器壓控振蕩器簡(jiǎn)稱為VCO VoltageControlledOscillator 在頻率調(diào)制 頻率合成 鎖相環(huán)路 電視調(diào)諧器 頻譜分析儀等方面有著廣泛的應(yīng)用最常用的壓控電抗元件是變?nèi)荻O管 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 5 3 5 1壓控振蕩電路 變?nèi)荻O管 變?nèi)荻O管工作在反偏狀態(tài) PN結(jié)結(jié)電容隨反向偏壓絕對(duì)值增大而減小最大容值 幾至幾百皮法可調(diào)范圍 Cmax Cmin 3 1變頻范圍 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 6 3 5 2壓控振蕩電路 變?nèi)荻O管壓控振蕩電路 將變?nèi)荻O管作為壓控電容接入振蕩電路即可構(gòu)成壓控振蕩電路 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 7 3 5 2壓控振蕩電路 變?nèi)荻O管壓控振蕩電路實(shí)例 注意振蕩頻率的控制方法注意振蕩電壓對(duì)振蕩頻率的影響 場(chǎng)效應(yīng)管壓控振蕩電路 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 8 3 5 2壓控振蕩電路 性能指標(biāo) 壓控靈敏度 線性度 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 9 3 5 3壓控振蕩電路 晶體壓控振蕩電路 為提高頻率穩(wěn)定度 可采用晶體壓控振蕩電路 振蕩器振蕩在晶體的串聯(lián)諧振頻率上壓控振蕩的實(shí)現(xiàn)電感L的作用這種晶體壓控振蕩器比一般壓控振蕩器的性能更優(yōu)良 但它的頻率調(diào)整范圍較小 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 10 3 6 1負(fù)阻正弦波振蕩電路 負(fù)阻器件的特性 負(fù)阻器件在某一范圍內(nèi)伏安特性具有負(fù)斜率 負(fù)阻器件有N型和S型兩類(lèi)N型電阻器又稱電壓控制電阻器 簡(jiǎn)稱壓控電阻器S型電阻器又稱電流控制電阻器 簡(jiǎn)稱流控電阻器 隧道二極管符號(hào)及其特性 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 11 3 6 1負(fù)阻正弦波振蕩電路 負(fù)阻正弦波振蕩電路工作原理 1 自由振蕩及減幅振蕩 衰減振蕩 的概念負(fù)阻器件和帶有正反饋的放大器件都能夠?qū)⒅绷麟娫垂┙o的直流能量變換為諧振回路所需補(bǔ)充的交流能量 因此 從供給能量的觀點(diǎn)來(lái)看 帶有正反饋的放大器可以等效地看成負(fù)阻器件 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 12 3 6 1負(fù)阻正弦波振蕩電路 負(fù)阻正弦波振蕩電路 2 負(fù)阻振蕩器也是利用器件的非線性特性來(lái)穩(wěn)定幅度的N型負(fù)阻器件必須與LC并聯(lián)諧振回路相并聯(lián) S型負(fù)阻器件必須與LC諧振串聯(lián)諧振回路相串聯(lián) 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 13 3 6 1負(fù)阻正弦波振蕩電路 負(fù)阻正弦波振蕩電路振蕩頻率和起振條件 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 14 3 6 1負(fù)阻正弦波振蕩電路 實(shí)際負(fù)阻正弦波振蕩電路 優(yōu)點(diǎn) 噪聲低 對(duì)溫度變化 核輻射均不敏感等 適用于較高的工作頻段缺點(diǎn) 輸出功率和電壓都較低 頻率和幅度穩(wěn)定都不及反饋式振蕩器等 隧道二極管振蕩器 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 15 3 7振蕩器中的幾種現(xiàn)象 間歇振蕩寄生振蕩頻率拖曳和頻率占據(jù) 定性了解 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 16 關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié) 判斷電路起振的通用流程 對(duì)電路的整體判斷明確放大器 諧振網(wǎng)絡(luò) 反饋支路畫(huà)交流通路圖工作電容 電感是按振蕩器組成法則設(shè)置的器件 用于構(gòu)成三端 反饋 諧振等網(wǎng)絡(luò) 除工作電容 電感 其他電容 電感應(yīng)短路或開(kāi)路 直流分壓電阻通常也不用考慮 晶體 變?nèi)荻O管 互感耦合線圈都是工作器件依據(jù)瞬時(shí)極性法或三端電路的射同基 集 反進(jìn)行判斷 三端射同基 集 反的實(shí)質(zhì)是 型負(fù)載網(wǎng)絡(luò)具有反相作用 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 17 關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié) 畫(huà)交流等效電路 判斷非工作電容 電感 依據(jù)在電路中的位置 反饋網(wǎng)絡(luò)中的耦合電容 直流偏置電阻的旁路電容 電源的高頻扼流圈依據(jù)大小 非工作電容 電感比工作電容 電感數(shù)值大幾十倍CE CB 未標(biāo)注的電容通常不是工作電容 有時(shí)工作電容也會(huì)起旁路 耦合等作用 此時(shí)不能將其短路 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 18 關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié) 瞬時(shí)極性法 1 起點(diǎn) 終點(diǎn)的選擇多個(gè)晶體管時(shí)盡量選擇在電壓放大管根據(jù)電路 以共基或共射組態(tài)分析 起點(diǎn)最好即是終點(diǎn)晶體管共射組態(tài)時(shí) 以基極為 正 起點(diǎn)時(shí) 射級(jí)反饋回 負(fù) 是正反饋 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 19 關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié) 瞬時(shí)極性法 2 其他注意事項(xiàng)互感耦合線圈同名端極性相同存在部分接入時(shí) 部分接入點(diǎn)的極性視與接地端相反一端的極性相同若諧振回路在反饋網(wǎng)絡(luò)中起串聯(lián)作用 未給出數(shù)值時(shí) 并聯(lián)諧振回路諧振可視為開(kāi)路 串聯(lián)諧振可視為短路 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 20 關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié) 射同基 集 反 1 諧振回路被判斷為某兩端間的連接回路時(shí) 該回路中不能有接另一端的通路 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 21 關(guān)于第三章判斷電路起振的總結(jié) 射同基 集 反 2 當(dāng)給出器件參數(shù)或僅一條支路為諧振回路時(shí) 應(yīng)計(jì)算出總的振蕩頻率與支路上的諧振頻率進(jìn)行比較 判斷其容性 感性 重要提示 未給出器件參數(shù)且兩條或三條支路均為諧振回路時(shí) 難于計(jì)算總的振蕩頻率 此時(shí)可通過(guò)比較支路諧振頻率判斷其可能為容性 感性的條件 進(jìn)而給出可能起振的條件 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 22 關(guān)于第三章判斷振蕩頻率的總結(jié) 歸根結(jié)底 振蕩頻率的決定因素是 哪個(gè)頻率的信號(hào)能使電路形成正反饋 一系列頻率滿足正反饋時(shí) 則看哪個(gè)頻率使正反饋?zhàn)顝?qiáng) 調(diào)諧型 取決于諧振回路諧振頻率三端型 使 型網(wǎng)絡(luò) 射同基 集 反 具有反相作用的頻率 0 利用晶體或串聯(lián)諧振回路等效短路線構(gòu)成的振蕩電路 取決于串聯(lián)諧振頻率 三端電路中 晶體視為短路線后 其他元件只需滿足射同基反即可 文氏橋或類(lèi)似電路 使RC網(wǎng)絡(luò)為0移相網(wǎng)絡(luò)的頻率 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 23 作業(yè)講解 1 3 1 2 a 可能 b 可能 c 可能 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 24 作業(yè)講解 2 3 2 2 a 不能 b 可能 d 不能 c 不能 e 可能 f 不能 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 25 作業(yè)講解 3 3 2 7 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 26 作業(yè)講解 4 3 3 1 a 可能 b 不能 c 不能 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 27 作業(yè) 無(wú) 2009 2010學(xué)年第2學(xué)期 通信電子電路 正弦波振蕩電路 3 28 謝謝