射频通信电路振荡器LC振荡
高中物理lc振荡电路
高中物理lc振荡电路
LC振荡电路是一种用于产生高频信号的电路。
它由一个电感L和一个电容C组成。
当电路中的电容和电感相互耦合时，电路产生周期性的振荡。
LC振荡电路可以用于无线通信和雷达系统等领域。
LC电路的振荡频率可以通过下面的公式计算：
f = 1 / (2π√LC)
式中，f表示振荡频率，L表示电感，C表示电容。
振荡频率与电容和电感的乘积有关。
如果电容或电感的值发生变化，振荡频率也会发生变化。
当LC电路达到共振频率时，电路中的能量达到最大值。
下面来介绍两种常见的LC振荡电路：串联谐振电路和并联谐振电路。
串联谐振电路
串联谐振电路是由一个电感L和一个电容C串联组成的电路。
当电路工作时，电容和电感的电压和电流周期性地变化。
注意事项
在谐振电路中，电感和电容的值需要进行匹配。
当电容或电感的值不正确时，电路不会达到共振频率。
此外，谐振电路中的电感和电容需要精确保持稳定的值，以确保电路的稳定性。
总结
LC振荡电路是一种产生高频信号的电路。
它由一个电感L和一个电容C组成。
LC电路的振荡频率可以通过公式f = 1 / (2π√LC)计算。
LC振荡电路有两种基本形式：串联谐振电路和并联谐振电路。
在使用LC振荡电路时，需要注意电感和电容的数值需要匹配，以确保电路可以达到共振频率。
lc振荡电路知识点
lc振荡电路知识点LC振荡电路是一种常见的基本电路，用于产生固定频率的交流信号。
它由一个电感（L）和一个电容（C）组成，通过周期性的充放电过程来产生振荡。
在LC振荡电路中，电感和电容的相互作用产生了周期性的振荡现象。
当电容放电时，电感会储存电能；当电容充电时，电感会释放储存的电能。
这种周期性的充放电过程导致了振荡现象的产生。
LC振荡电路的频率由电感和电容的数值决定。
频率可以通过调节电感或电容的数值来改变。
当电感或电容的数值变大时，频率会变小，反之亦然。
因此，通过调节LC振荡电路中的元件数值，可以实现不同频率的振荡信号。
LC振荡电路可以应用于许多领域。
在无线通信中，LC振荡电路被广泛应用于射频信号的产生。
在电子钟和计算机内部，LC振荡电路用于时钟信号的产生。
此外，LC振荡电路还可用于音频设备、无线电设备以及其他需要产生固定频率信号的场合。
在LC振荡电路中，电感起到了储存能量的作用，而电容则起到了释放能量的作用。
电感和电容的数值决定了振荡电路的频率。
当电容充电时，电感会储存电能，当电容放电时，电感会释放储存的电能。
这种周期性的充放电过程导致了振荡现象的产生。
LC振荡电路还有一个重要的特性，即共振。
当电感和电容的数值满足一定条件时，LC振荡电路会达到共振状态。
在共振状态下，电路的振荡幅度最大，能量损耗最小。
因此，在设计LC振荡电路时，需要考虑电感和电容的数值，以使电路达到共振状态。
LC振荡电路的稳定性也是需要考虑的因素之一。
稳定性取决于电感和电容的数值，以及电路中其他元件的影响。
为了提高稳定性，可以采用负反馈调节电路，通过反馈信号来调节振荡电路的频率，使其保持稳定。
LC振荡电路还可以扩展为更复杂的电路结构，如LC谐振电路、LC 滤波电路等。
这些电路在电子领域中有着广泛的应用，可以用于信号处理、滤波、调谐等方面。
LC振荡电路是一种常见的基本电路，通过电感和电容的相互作用产生周期性的振荡现象。
振荡电路的频率由电感和电容的数值决定，可以通过调节元件数值来改变频率。
射频与微波信号发生器工作原理
射频与微波信号发生器工作原理射频（RF）和微波信号发生器是在射频和微波领域中常用的仪器，用于产生高频信号。
它们在通信、雷达、无线电等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍射频与微波信号发生器的工作原理，包括振荡电路、频率控制、放大器、调制解调和输出接口等方面。
1.振荡电路振荡电路是射频与微波信号发生器中产生高频信号的核心部分。
它能够在特定的条件下产生稳定的振荡信号。
以下是几种常见的振荡电路：1.1LC振荡电路LC振荡电路是最简单和常见的振荡电路之一。
它由一个电感（L）和一个电容（C）构成。
当电流通过电感时，会在电容上积累电荷，形成电场能量。
然后，电容中的电荷会通过电感释放，再次充电，如此往复。
这种周期性的充放电过程导致了振荡信号的产生。
1.2晶体振荡电路晶体振荡电路使用压电晶体（如石英晶体）作为振荡器的谐振元件。
压电晶体具有固有的机械振动频率，当施加电场或力时，它会以固定的频率振动。
这种振动可以转换为电信号，并通过适当的反馈网络来维持振荡。
1.3微带振荡电路微带振荡电路是一种使用微带传输线和衬底作为振荡器的谐振元件的振荡电路。
微带传输线是在介质基板上形成的导电金属条。
通过选择合适的谐振结构和尺寸，微带振荡电路可以实现特定频率的振荡。
2.频率控制射频与微波信号发生器可以通过外部输入或内部设置来控制输出信号的频率。
以下是一些常用的频率控制方法：2.1可变电容可变电容器是一种可以改变电容值的元件。
通过调节电容器的电容值，可以改变振荡电路的谐振频率，从而实现不同频率的信号输出。
2.2可变电感可变电感器是一种可以改变电感值的元件。
通过调节电感器的电感值，可以改变振荡电路的谐振频率，从而实现不同频率的信号输出。
2.3可变晶体振荡器可变晶体振荡器是一种使用可变电容器或可变电感器来调节晶体振荡器频率的电路。
通过改变电容或电感值，可以调整晶体振荡器的谐振频率。
3.放大器放大器在射频与微波信号发生器中起到增强振荡电路产生的低功率信号的作用。
LC振荡电路
I
一般ω v< ω gm =RΣ Avo = c = 0 ⋅ LC vb M1 = 1 时. 而当 K = RΣ = 2 g oe + L 1 ' +2k F g ie g LL
有ω
1
+
VC
-
-
I
= ω
Vb
+
0
两种振荡器电路比较： 两种振荡器电路比较： 优缺点： （1）电容反馈型电路的优缺点： ）电容反馈型电路的优缺点 优点： 优点：由于输出端和反馈电路是电容，对高次谐波电抗小， 振荡波形更接近正弦波。振荡频率可较高。 振荡波形更接近正弦波。振荡频率可较高。 '
四,两种改进型的电容反馈振荡器
1 Clapp Oscilltor 如果设回路 L 两端的等效电阻为
右图为 Clapp 振荡器的实际电路 R0, 则折合到集电极回路做为集 和等效电路,它是在原电容三点式 和等效电路 ,它是在 原电容三点式 电极负载电阻 RL 时 的关系为 : 振荡器中,用 L,C3 的串联电路代替 振荡器中, C 2 原来的 L 而构成,C3 和 L可见接入 的串联电 RL = ( 而构成, 2 R0 ) R0 = p C1 路在振荡频率上等效为一个电感, 路在振荡频率上等效为一个电感 , C C3 p= 很小, ≈ 很小, 系数为 C1 C1 仍属于电容反馈型电路, 仍属于电容反馈型电路 , 振荡回路 且C 1 ↑→ 的总电容为: 的总电容为: p ↓→ RL ↓→ Avo ↓
相连接. 件 X1 ,X2 ,X3 相连接 . X 1 ,X2 ,X3 可以是 表明三个电抗元件不可能全为电感与电 表明三个电抗元件不可能全为电感与电 电感也可以是电容, 电感也可以是电容 , 但电路在构造上 容,而是由两种性质的电抗所组成 .
lc振荡 原理
lc振荡原理
LC振荡器是一种基于电感和电容的电路，用于产生特定频率的振荡信号。
它的原理是利用电感和电容之间的相互耦合来实现正反馈，从而使振荡器能够产生连续的振荡信号。
在LC振荡器中，电感和电容被连接成一个回路，形成一个谐振电路。
当电压通过这个电路时，电感和电容会相互作用，导致电荷在它们之间来回摆动，从而产生一个振荡信号。
在振荡器开始运行时，电容会积累电荷，然后将这些电荷传递给电感。
随着电荷被传递回电容，电流也会随之改变。
这种在电感和电容之间反复传递的电荷和电流变化会导致电压的周期性变化，从而产生振荡信号。
为了确保振荡器始终处于振荡状态，需要引入一个放大器将一部分输出信号送回输入端，实现正反馈。
这是通过在回路上添加一个放大器，并将一部分输出信号通过正反馈回传到放大器的输入端来实现的。
通过适当选择电感和电容的值，可以调整振荡器的输出频率。
根据振荡器的电路结构和参数选择，可以实现不同频率范围内的振荡信号。
总之，LC振荡器利用电容和电感之间的相互作用来产生振荡信号，并通过正反馈来维持振荡器的稳定振荡。
通过调整电感和电容的数值，可以得到所需的频率输出。
lc振荡电路分析_lc振荡电路工作原理及特点分析
lc振荡电路分析_lc振荡电路工作原理及特点分析LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC 振荡电路和电容三点式LC振荡电路。
LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。
LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。
不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电LC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。
频率计算公式为f=1/［2（LC）］，其中f为频率，单位为赫兹（Hz）；L为电感，单位为亨利（H）；C为电容，单位为法拉（F）。
lc振荡电路工作原理及特点分析LC电磁振荡过程涉及的物理量较多，且各个物理量变化也比较复杂。
实际分析过程中，如果注意到电场量（电场能、电压、电场强度）和磁场量（磁场能、电流强度、磁感应强度）的异步变化，电场量、磁场量各自的同步变化，充分利用包含电场能、磁场能在内的能量守恒，由能量变化辐射其他物理变化，就可快速地弄清各物理量的变化情况，判断电路所处的状态。
LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。
由于所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元。
高频lc振荡电路元器件取值方法
高频lc振荡电路元器件取值方法高频LC振荡电路是一种常见的电路，常用于射频（Radio Frequency，RF）电路、无线通信和雷达系统中。
LC振荡电路通过使用电感（L）和电容（C）元件来产生振荡信号。
在设计和构建高频LC振荡电路时，正确选择和取值元器件是非常关键的。
首先，我们需要选择合适的电感元件。
电感元件通常由线圈或同轴电缆构成，用于存储能量并产生磁场。
在高频LC振荡电路中，电感元件的质量和特性对电路的性能有很大的影响。
在选择电感元件时，需要考虑以下因素：1.电感元件的质量因数（Quality Factor，Q）：质量因数是电感元件的性能指标之一，它决定了元件的损耗和带宽。
在高频振荡电路中，我们通常希望选择具有较高质量因数的电感元件，以减小能量损耗并提高电路的稳定性。
2.频率响应：电感元件在不同频率下的阻抗变化。
在高频振荡电路中，我们需要选择具有较平坦频率响应的电感元件，以确保电路的稳定性和可靠性。
3.电感值：根据电路设计的要求，选择适当的电感值。
电感值的选择取决于振荡频率，一般可根据实际需要进行计算或仿真。
另外，还需要选择合适的电容元件。
电容元件能够存储电荷，并且在振荡电路中起到稳定振荡频率和调整频率的作用。
在选择电容元件时，需要考虑以下因素：1.电容值：根据电路设计的要求，选择适当的电容值。
电容值的选择取决于振荡频率，一般可根据实际需要进行计算或仿真。
2.电容元件的稳定性：电容元件的稳定性指的是元件在不同温度、湿度和工作条件下的电容值变化。
在高频振荡电路中，选择具有较好稳定性的电容元件，以确保电路的性能和稳定性。
3.电容元件的损耗：电容元件存在一定的损耗，即电容元件内部的电阻。
在高频振荡电路中，我们通常希望选择具有较低损耗的电容元件，以减小能量损耗并提高电路的效率。
除了电感和电容元件，还需要选择适当的其他元件，如电阻、晶体管、集成电路等，以实现完整的高频LC振荡电路。
这些元件的选择和取值方法与一般低频电路类似，需要考虑电路的性能和要求。
《射频通信电路》第8章 振荡电路 [兼容模式]
![《射频通信电路》第8章 振荡电路 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/1b74d3fbcc22bcd127ff0c17.png)
Av j j 1 Arg( Av j j )1=3600
《射频通信电路》程知群
8.1.2 LC型振荡电路
3. 改进的电容三点式振荡电路
VCC
RFC R1
C3
T
T
C1
CB R2
R3
L C2
C3
C1 L
C2
An evaluation version of novaPDF was used to create this PDF file. Purchase a license to generate PDF files without this notice.
晶体管非线性 优点：电路简单 缺点：输出波形不好
《射频通信电路》程知群
8.1.1 振荡电路的工作条件
外稳幅类型
差分放大电路
An evaluation version of novaPDF was used to create this PDF file. Purchase a license to generate PDF files without this notice.
《射频通信电路》程知群
8.1.2 LC型振荡电路
2. 电容三点式振荡电路
An evaluation version of novaPDF was used to create this PDF file. Purchase a license to generate PDF files without this notice.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提高 增益A
增大 gm 减小 g L gi
增大反馈系数 F Peb
① 由于 gi gm ，gm 不能太大 ——合理选择工作点
② 反馈系数 F 太大
由于 gi Pe2b gi 使增益减小
增大接入系数，使回路Q降低
合理选择反馈系数
3. 实际考虑 考虑晶体管各参数及回路损耗的影响
并按照相位平衡条件计算振荡频率
由于 RL
负载电导为
g'L
1 RL
1 RP
1 RP
3.18 10 4
由已知条件求得回路总电容
C 1
1
100 PF
2 0
L
(2 50 10 6 )2 0.110 6
由于 C1 C2，所以 C1 C2 200 PF ( 因为 Cbe 0 ）
共射放大器
b
c
g m vbe
_
Cgs r
+
e
共射——反相放大器
必须注意反馈电压提取，以保证正反馈
负反馈
g m 实数
LC回路谐振 纯电阻
思考题：
该闭合环路是正反馈 还是负反馈？
（2）对 LC 回路 Q 值的影响
保证选频回路Q值高的必要性——提高频率稳定度
反馈支路将晶体管 放大器的输入阻抗 直接并联在回路两端
其中
g L
1 RL
1 RP
② 计算放大器增益 ③ 计算反馈系数
A Vo Veb
gmVeb gL
1 Veb
g L
gm Pe2b gi
F
VF Vo
Peb
C1 C1 C2
④ 计算环路增益 T
1 T (osc )
AF
g L
gm Pe2bgi
Peb
满足起振条件
起振条件对电路参数的要求: 矛盾：
（证明见课本）
回路总电容
C C1C2 回路中心频率 C1 C2
0
1 LC
振荡频率
osc
1 gi gL LC C1C2
0
1 gi gL
2 0
C1C2
由于 02C1C2 gi gL
osc 0
1 LC
振荡频率近似等于回路中心频率
例7.2.1：设计图示的考毕兹振荡器。
已知：晶体管在共射状态时的参数为
Ri r
问题：降低了回路Q
解决方法： 阻抗变换后接入回路
阻抗变换方法
Ri r
① 变压器—— 互感耦合LC振荡器
② 部分接入—— 三点式LC振荡器
7.2.2 互感 LC 振荡器 电路构成特点： ① 用变压器进行阻抗变换，以保证高Q
② 注意变压器同名端，以保证正反馈
共基组态
共射组态
变压器同名端
阻抗变换
与发射极相联的两个电抗元件必须同性质， 而另一个电抗元件为异性。
共射组态
共基组态
电容三点式 LC振荡器
电感三点式 LC振荡器
2. 三点式振荡器性能分析 计算环路增益、分析为满足起振条件对电路参数的要求
（1）分析直流偏置
NPN管，电源 VCC 为正，
偏置电阻 Rb1、Rb2 、RE ， 负载 RL CB 交流旁路、CC 隔直流。
L1
V&F V&o
V&i
L2
从不同电抗元件抽头反馈 同相——正反馈 I&F
V&o
V&i V&F
问题：应如何放置电抗元件？
1. 推导构成三点式振荡器的一般规则
晶体管和三个纯电抗元件 X 1 X 2 X 3
构成振荡器
忽略晶体管极间电容、跨导的相移 以及晶体管输入阻抗对回路的影响 推导：满足正反馈条件时，三个电抗元件
7.2.3 三点式振荡器 电路构成特点： ① 用电抗部分接入进行阻抗变换，以保证高Q
② 注意电抗元件的放置，以保证正反馈
电抗元件部分接入进行阻抗变换形式：
电容部分接入
电感部分接入
Pc
C1 C1 C2
R R Pc2
PL
L2 L1 L2
R R PL2
＋ ＋
－
－
＋
－
共基组态——同相放大器
回路谐振——纯电阻
Cb'e 0 rb'e 1200 30
线圈电感L=0.1H，空载品质因数 Q0 100
取回路电容 C1 C2 ，回路的固有谐振频率： f0 50MHz ， RE 1 k，RL
求：（1）振荡器的振荡频率 osc 。 （2）为保证顺利起振。回路的 Q0 不能低于多少？
解：（1）用公式 osc
1 gi gL LC C1C2
求振荡频率。
首先计算共基等效电路参数: 由 g mrb'e
gm
rb'e
30 1200
0.025
S
共基输入电阻
re
1 gm
1 40 0.025
因为
re
RE ，所以放大器输入电导
gi
1 re
1 RE
1 re
gm
0.025 S
LC回路的谐振阻抗为
RP Q0 0L Q0 2 50106 0.1106 100 3.14103
（2）画交流通路图 原则：直流电源交流地
大电容交流短路
（3）代入晶体管交流小信号等效电路
其中RP 是回路空载Q0 引入的等效电阻
（4）将环路在 X 断开 并考虑输入阻抗的影响
（5）计算振荡频率 ① 振荡频率根据相位平衡 条件得出（略） ② 振荡频率近似等于 回路中心频率
o
1 L C1C2
C1 C2
如何放置？ 解：代入晶体管等效电路，在 X 断开，
由于振荡频率为回路中心频率，所以
Vo gm RPVi
RP是回路谐振阻抗，且 X1 X 2 X 3 0
则：VF
Vo XX2 X1
Vi
结论：为保证 VF 与 Vi 同相，电抗 X 2 与 X1 必须同性质
构成三点式振荡器的一般规则
电容 C1 C2 相同性质电抗
反馈电压与输入同相
振荡频率
osc
1 L C1C2
C1 C2
＋ ＋
－
－
＋
－
振荡频率
osc
1 C(L1 L2 )
共基组态三点式特征：
① 反馈电压取自相同电抗元件
② 阻抗变换： R Ri P2
Ri
RE
//
1 gm
共射组态三点式分析
从相同电抗元件抽头反馈
反相——负反馈 I&F
C2 C2 Cbe
（6）分析振幅起振条件——T ＝ AF >1
① 计算放大器负载
输入电导
gi
1 re
1 RE
1 re
gm
回路接入系数
Peb
C1 C1 C2
等效输入电导
gi
Pe2b
gi
(
C1
C1 C2
)2
gi
（设部分接入支路为高Q）
放大器负载电导 gL gL gi gL Pe2bgi
Ri
(
N1 N2
)2
Ri
振荡频率 osc 0
1 LC
变压器同名端 (N1 N2 )
添加直流偏置
思路： ① NPN管，为保证工作于放大区，集电极直流电位最高，
基极次之，发射极最低。
② 采用基极电阻 Rb1 、Rb2 分压偏置，RE 直流负反馈。
③ 线圈直流短路，电容直流开路，电源是交流地。 ④ 大电容实现交流短路和隔直流