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高频电子线路课程论文

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论文题目：LC正弦波振荡电路的分析

学 生：何涛

学科专业：微电子技术学 号：201202021014

指导教师：万云

日 期：2014年11月12日

目录

目录 2

摘要 3

一.振荡器 4

什么是振荡器 4

振荡器的相关知识 4

振荡器的分类 4

正弦波振荡器的应用 4

反馈式振荡器的原理知识 4

二.正弦波振荡器振幅条件的判定方法 5

三.LC正弦波振荡电路相位条件的判定方法 7

变压器耦合振荡器 7

什么是变压器的同名端 7

变压器耦合振荡器 7

三点式振荡器 9

四.判断三点式振荡器是否满足相位条件的简单方法 10

晶体管极间支路电抗特性的分析 10

LC串联、并联支路的电抗特性 11

判断方法的实例应用 12

五.结论 13

参考文献 14

摘要

本文主要对LC正弦波振荡电路能否振荡的判断方法进行了浅要分析。当振荡电路同时满足起振的振幅条件和相位条件时就能产生振荡。于是本文主要阐述了正弦波振荡电路振幅条件的判定方法和LC正弦波振荡电路相位条件的判定方法。针对较复杂的三点式振荡器相位条件的辨别，通过对晶体管极间支路的电抗性质进行较全面的分析，并作出总结，之后利用这些结论，可使判断过程大大简化。

关键词：LC正弦波振荡电路；振幅条件；相位条件；电抗性质

一.振荡器

什么是振荡器

不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路称为振荡器。

振荡器的相关知识

振荡器的分类

按照所产生的波形，振荡器可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。按照产生振荡的工作原理，振荡器可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器。所谓反馈式振荡器是利用正反馈原理构成的振荡器，是目前最广泛的一类振荡器。所谓负阻式振荡器是利用具有负阻特性的器件构成的振荡器，在这种电路中，负阻起的作用，是将振荡回路正阻抵消以维持等幅振荡。

正弦波振荡器的应用

正弦波振荡器的应用大致可分为两类：一类是频率输出，另一类是功率输出。所谓频率输出是指，用正弦波振荡器产生具有准确而稳定的频率的电信号。它的应用范围极为广泛。例如，在无线电通信、广播、电视发射机中，用来产生所需的载波信号；在超外差接收机中，用来产生本地振荡信号；在各种无线电测量仪器中，用作各种频段的正弦波信号源；在数字系统中，用作时钟信号源；作为时间基准，用于定时器、时标、电子钟表，等等。很明显，在这一类应用中输出信号频率的准确和稳定是主要的性能指标，对输出功率的要求则不是主要的。在功率输出类中，正弦波振荡器用作高频功率源，如工业用的高频加热设备和医用的电疗仪器等。在这一类应用中，高效率输出大功率则是对它的主要要求，而对振荡频率的准确、稳定不必苛求。

反馈式振荡器的原理知识

反馈式正弦波振荡器是最常见的一种振荡器，它是由放大器、选频网络和反馈网络组成的一个闭合环路，如图1.1所示。若反馈回来的信号XF(=XFFXO)。

满足XF=XI，则反馈信号就能代替输入信号，使电路产生稳定的输出信号Xo，这就是振荡器的工作原理。XF=XI表明振荡时反馈信号的相位与原输入信号相位相同，即反馈必须为正反馈。

反馈式振荡器工作时，其初始的激励是接通电源时存在的电冲击及各种热噪声等，由于这些信号较弱，为建立起振荡，电路必须满足︱XF︱＞︱XI︱，可得AF＞1。即反馈式正弦波振荡电路起振条件是：AF＞1和ΦA+ΦF=2nπ，(n=0，1，2?)它们被分别称为振荡器起振的振幅条件和相位条件。一个振荡电路必须同时满足这两个条件才能振荡。

二.正弦波振荡器振幅条件的判定方法

针对振幅条件，只要分析：

放大电路结构是否合理，即电路是否有可能提供合适的静态工作点（即 Q

点）；

电路是否存在交流反馈电压（该反馈电压应直接加到输入端）。

如果电路满足第(1)点，就认为该电路能提供振荡所需的放大倍数即A值满足；如果电路满足第(2)点，则可认为该电路能提供振荡所需的反馈系数即F值满足。若电路同时满足(1)、(2)两点，则可判定该电路满足振荡的振幅条件。下面是判断振荡电路是否满足振幅条件的实例分析。

根据上面所给的方法，不难判断图2.1电路不满足振荡的振幅条件。因为在图2.1中，从直流通路来看三极管的集电极（C极）被电感线圈L对地短路，所以可判断该电路不可能有合适的静态工作点，也就不能提供振荡所需的放大倍数，而且该电路不存在反馈电压，由此便可知道该电路不满足振荡的振幅条件不能振荡。同样可以分析图2.2电路，该电路虽然存在反馈电压，但由于电容C1的隔直作用该电路也不可能有合适的静态工作点，即不能满足振荡电路起振的振幅条件，所以也不能振荡。不过只要将该电路中的电容C1