晶体管振荡器

1 晶体管振荡器 一、概述： 振荡器是一种能量转换器，并且振荡器无需外部激励，就能自动地将直流电源供给的功率转换为指定频率和振幅的交流信号功率输出。振荡器主要由放大器和选频网络组成，正弦波振荡器一般是由晶体管等有源器件和具有某种选频能力的无源网络组成的一个反馈系统。振荡器的种类很多，从电路中有源器件的特性和形成振荡的原理来看，可分为反馈式振荡器和负阻式振荡器；根据产生波形可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器；根据选频网络又可分为LC振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等。振荡器都需要满足起振条件，平衡条件以及稳定条件。由于要求设计的工作频率为5MHz ，属于高频，可以选用 LC振荡器，又由要求频率稳定度在 10 -4，并且考虑到输出波形，输出功率等因素，所以选用西勒振荡器。 反馈式振荡器原理： 图 1-1反馈型振荡器原理图 振荡器的振荡条件： 1. 起振过程与起振条件： 闭合环路中的环路增益：  jFjAjujujTif/ （1-1） 式中，juf，jui，jA，jF分别是反馈电压、输入电压、主网络增益函数和反馈系数函数，均为复函数。 要使振荡器在接通电源后振荡振幅能从小到大不断增长的条件是  0000jujujTjuiif （1-2） 即 2 10jT （1-3） 由于0jT为复数，所以上式可以分别写成 10jT，nT20 （n=0，1，2…） （1-4） 两式分别称为反馈振荡器的振幅起振条件和相位起振条件。即说明起振的过程中，直流电源补充给电路的能量应该大于整个环路消耗的能量。 2. 平衡过程与平衡条件: 反馈振荡器的平衡条件为： 10jT （1-5） 又可以分别写成 10jT，nT20 （n=0，1，2…） （1-6） 作为反馈振荡器，既要满足起振条件，又要满足平衡条件。起振时 10jT，起振过程是一个增幅的振荡过程；直到 10jT时，iu 的振幅停止增大，振荡器进入平衡状态。 3. 平衡状态的稳定性和稳定条件: 振荡器在工作过程中，不可避免地要受到各种外界因素变化的影响，如电源电压波动、温度变化、噪声干扰等。这些不稳定因素会引起放大器和回路参数发生变化，破坏原来的平衡条件。 振幅平衡状态的稳定条件 00iAiUUiUT  （1-7） 相位平衡状态的稳定条件 000T （1-8） 频率稳定度又称频率准确度，通常用相...