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LC正弦波振荡器来源于瑞达科技网 | |
作者:佚名 文章来源:网络 点击数 更新时间:2011/1/8 文章录入:瑞达 责任编辑:瑞达科技 | |
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LC正弦波振荡电路的构成与RC正弦波振荡电路相同,包括有放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路。这里的选频网络是由LC并联谐振电路构成,正反馈网络因不同类型的LC正弦波振荡器而有所不同。常见的LC 正弦振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式三种,我们将逐一介绍。它们的共同特点是用LC谐振回路作为选频网络,而且一般采用LC并联回路,因此我们先简述LC并联回路的一些基本特性。 LC并联谐振电路的频率特性 LC并联谐振电路如图10-3-1 (a)所示。其中R表示电感和回路其他损耗总的等效电阻,是输入电流,是流经L、R、C的回路电流。下面我们将分析它的谐振频率、谐振时的输入阻抗以及谐振时回路电流与输入电流之间的关系。 1 谐振频率
(a) LC并联谐振电路 (b) 阻抗频率特性 (c) 相频特性 图10-3-1并联谐振电路及其谐振曲线 电路分析
.2 品质因数 品质因数Q是反映LC回路损耗大小的重要参数,在图10-3-1(a)中,R代表了损耗,所以R与品质因数有关,R越小,品质因数Q越大。
(a) LC并联谐振电路 (b) 阻抗频率特性 (c) 相频特性 图10-3-1并联谐振电路及其谐振曲线
.3 谐振阻抗 谐振阻抗Z0就是LC并联回路在谐振时对外电路呈现出来的阻抗。
4 输入电流和回路电流的关系 LC并联回路谐振时的阻抗与输入电流有关,输入电流为
(10-3-10) 而谐振时电容电流的模是
(10-3-11) 将式(10-3-10)和(10-3-6)代入,则上式可化简为 通常Q≫1,所以≫。可见谐振时,LC并联电路的回路电流比输入电流大得多(大Q倍),而总电流却很小,即谐振时,LC并联回路的谐振阻抗很大,对电路的影响可忽略。这个结论对于分析LC正弦波振荡电路是十分有用的。如果从和相量方向来看,二者近似反相,所以总电流很小。 (a) LC并联谐振电路 图10-3-1并联谐振电路及其谐振曲线 2 变压器耦合LC振荡电路 变压器反馈LC振荡电路如图10-3-2所示。LC并联谐振电路作为三极管的负载,反馈线圈L2与电感线圈L1相耦合,将反馈信号送入三极管的输入回路。交换反馈线圈的两个线头,可使负反馈和正反馈发生变化。调整反馈线圈的匝数可以改变反馈信号的强度,以使正反馈的幅度条件得以满足。图中电容Cb和Ce足够大,起耦合信号的作用,可视为为短路。有关同名端的极性请参阅图10-3-3。
图10-3-2 变压器反馈LC振荡器 图10-3-3 同名端的极性
对于LC振荡器的分析,主要是三个问题: 一是看振荡电路的各个组成部分是否存在,是否合理;二是用瞬时极性法判断振荡电路是否满足相位条件,是否是正反馈;三是看振荡的幅度条件是否满足,主要是增加或减小反馈信号的途径,具体数值不要求计算。
变压器反馈LC振荡器电路分析
变压器反馈LC振荡器的振荡频率与并联LC谐振电路相同,为
(10-3-12) LC正弦波振荡电路,当振幅大到一定程度时,三极管集电极的电流波形会明显失真,但由于集电极的负载是LC并联谐振回路,具有良好的选频作用,因此输出电压的波形一般失真不大。 3 三点式LC振荡器 1 电感三点式LC振荡器 图10-3-4为两种电感三点式LC振荡器。电感线圈L1和L2是一个线圈,②点是中间抽头。
判断电路是否能振荡?
2 电容三点式LC振荡器 与电感三点式LC振荡器类似的有电容三点式LC振荡器,见图10-3-5,其分析方法与电感三点式LC振荡器相同。用瞬时极性法判断正负反馈时,三极管或运放的输出电压,将在LC并联回路上分配。电容支路是由C1和C2串联后组成,其上电压与电容的容量成反比分配,而在电感三点式振荡电路中是与电感量成正比分配。图10-3-5振荡电路的反馈电压是从电容器C2上取出,即C2对地的电压,如果反馈电压不足,应适当减小电容量。振荡频率图10-3-5电路的振荡频率是
(10-3-14) (a) (b) 图10-3-5 电容三点式LC振荡器
例10.1:图10-3-6为一电感三点式振荡器试判断是否满足相位平衡条件。
4 晶体振荡器 利用石英晶体的高品质因数的特点,构成LC振荡器,如图10-3-7所示。 (a) (b) 图10-3-7 石英晶体振荡器 |
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