LC正弦波振荡器的参数计算-KC03171105-h02.
LC正弦波振荡电路详解
LC正弦波振荡电路详解LC正弦波振荡电路详解LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是选频网络采用LC电路。
在LC振荡电路中，当f=f0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。
由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路。
一、LC谐振回路的频率特性LC正弦波振荡电路中的选频网络采用LC并联网络，如图所示。
图(a)为理想电路，无损耗，谐振频率为（推导过程如下）公式推导过程：电路导纳为令式中虚部为零，就可求出谐振角频率式中Q为品质因数当Q>>1时，，所以谐振频率将上式代入，得出当f=f0时，电抗当Q>>1时，，代入，整理可得在信号频率较低时，电容的容抗()很大，网络呈感性；在信号频率较高时，电感的感抗()很大，网络呈容性；只有当f=f0时，网络才呈纯阻性，且阻抗最大。
这时电路产生电流谐振，电容的电场能转换成磁场能，而电感的磁场能又转换成电场能，两种能量相互转换。
当网络的输入电流为I0时，电容和电感的电流约为QI o。
根据式，可得适用于频率从零到无穷大时LC并联网络电抗的表达式Z=1/Y，其频率特性如下图所示。
Q值愈大，曲线愈陡，选频特性愈好。
若以LC并联网络作为共射放大电路的集电极负载，如右图所示，则电路的电压放大倍数根据LC并联网络的频率特性，当f=f0时，电压放大倍数的数值最大，且无附加相移（原因）。
对于其余频率的信号，电压放大倍数不但数值减小，而且有附加相移。
电路具有选频特性，故称之为选频放大电路。
若在电路中引入正反馈，并能用反馈电压取代输入电压，则电路就成为正弦波振荡电路。
根据引入反馈的方式不同，LC正弦波振荡电路分为变压器反馈式、电感反馈式和电容反馈式三种电路。
二、变压器反馈式振荡电路1.工作原理引入正反馈最简单的方法是采用变压器反馈方式，如图（7114）所示，用反馈电压取代输入电压，得到变压器反馈式振荡电路。
模拟电子技术基础 4.2LC正弦波振荡器PPT课件
故
，
，为使 和 反相，
要求X1和X2 必须同性质。而X3必须与X1、X2异性质 。
4.2.1 三点式振荡器的基本工作原理
X1
X2
X3
B
C
E
三点式振荡器基本结构
•
有电感三点式和电容三点式两种
4.2.1 三点式振荡器的基本工作原理
4.2.2 电感三点式振荡器 (Hartley —哈脱莱)
而共基放大电路具有较大增益，又具有内稳幅作用，
因此合理选择电路参数可满足振幅起振和平衡调节
故此电路可能产生振荡。
作业
P154 4.1(a)
4.2.1 三点式振荡器的基本工作原理
三个电抗元件组成LC谐振回路
谐振回路既是负载，又构成正反馈选频网络。
三点式振荡器组成原则：与放大器同相输入端相连的为同性质电抗，不与同相输入端相连的为异性质电抗。
掌握三点式振荡器的组成原则和工作原理
掌握电感三点式和电容三点式振荡器的典型 电路、工作原理、工作特点和分析方法。
4.2 LC正弦波振荡器
了解集成LC振荡器
变压器反馈式振荡器
变压器反馈式振荡器
一、电路组成
三极管、LC谐振回路构成选频放大器，变压器Tr构成反馈网络。
放大器在小信号时工于甲类，以保证起振时有较大的环路增益。
二、工作原理
L
C
+ –
+ –
C
B
E
变压器反馈式振荡器交流通路
N1
N2
M
+ –
二、工作原理
起振时放大器工作于甲类，T>1。随着振荡幅度的增大，放大器进入非线性状态，且由于自给偏置效应进入乙类或丙类非线性工作状态，使T减小，直至T=1，进入平衡状态
LC正弦波振荡器
湖南工学院《高频电子技术》课程设计说明书课题名称：LC正弦波振荡器设计系部：电气与信息工程系专业：电子信息工程技术班级：设计人：学号：指导老师：时间：2010年6月LC 正弦波振荡器设计任务书一、设计目的1、了解LC 正弦波振荡器的工作原理。
2、掌握电容三点式正弦波振荡器的设计与主要性能参数测试方法。
3、掌握电感三点式正弦波振荡器的设计与主要性能参数测试方法。
4、掌握克拉泼和西勒振荡器的设计与主要性能参数测试方法。
5、掌握LC 正弦波振荡器的装调技术。
二、技术指标和设计要求1、技术指标三种正弦波振荡器的技术指标均为：振荡频率：016.3MHz f =；频率稳定度：40/10f f -∆≤；输出幅度：0.3V P P U -≥。
2、设计要求(1) 设计的宽带高频功率放大器满足技术指标；(2) 拟定测试方案和设计步骤；(3) 根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；(4) 在面包板上或万能板上安装电路；(5) 测量各指标数据；(6) 写出设计报告。
2、实验仪器（1） 高频信号发出生器 1台（2） 数字万用表 1只（3） 数字电压表 1只（4） 面包板或万能板 1块（5） 智能电工实验台 1台(6) 示波器 1台四、设计报告要求1、选定设计方案；2、拟出设计步骤，画出设计电路，分析并计算主要元件参数值；3、列出设计电路测试数据表格；4、进行设计总结和分析，并写出设计报告。
五、设计总结1、总结三种正弦波振荡器的设计方法和运用到的主要知识点，对设计方案进行比较；2、主要参数的理论计算；3、主要参数的测试数据，输出仿真波形；4、误差分析；5、设计总结及体会。
前言振荡器是一种不需外加信号激励而能自动将直流能量变换为周期性交变能量的装置。
它与放大器的区别在于，无需外加激励信号，就能产生具有一定频率、一定波形和一定振幅的交流信号。
从量的观点看,放大器是一种在输入信号控制下,将直流电源提供的能量转变为按输入信号规律变化的交变能量的电路而振荡器是不需要输入信号控制,就能自动地将直流电源的能量转变为特定频率和幅度的交变能量的电路。
4.3 LC正弦波振荡器解析
合 肥 工 业 大 学
电路、工作原理、工作特点和分析方法。
EXIT
通信电子线路
4.3 LC正弦波振荡器
一、互感耦合LC振荡器
互感耦合振荡器是依靠线圈之间的互感耦合实现正反馈的， 耦合线圈同名端的正确位置的放置，选择合适的耦合量M， 使之满足振幅起振条件很重要。 互感耦合振荡器有三种形式：调基电路、调集电路和调射 电路，这是根据振荡回路是在集电极电路、基极电路和发射 极电路来区分的。 判断相位平衡条件是否满足的方法：通常采用瞬时极性法。
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EXIT
通信电子线路
4.3 LC正弦波振荡器
一、互感耦合LC振荡器
M 正反馈系数: F L1
c
b
e
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1 振荡频率: f c f 0 2 L1C
高频旁路 电容
共基调集型
1) 判断是否可能振荡的基本准则：是否是正反馈。 方法：瞬时极性法 2) 是否能起振：取决于变压器是否有足够的耦合量M EXIT
F
②从输出电导和负载电导的影响看，F越大越容易起振， 从输入电导看，F不能太大。因而兼顾二者，F一般选取 0.1-0.5。
EXIT
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4.3 LC正弦波振荡器
4、振荡频率
振荡频率一般可以利用相位平衡条件求解。
在忽略
g oe、gie 、 g L等的影响，可得近似式为
fc f0 1 2 LC
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4.3 LC正弦波振荡器
4.3 LC正弦波振荡器
以LC谐振回路作选频网络的反馈振荡器称为LC正弦波振荡器
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lc振荡电路频率怎么计算_lc振荡电路频率计算(计算公式)
lc振荡电路频率怎么计算_lc振荡电路频率计算（计算公式）lc振荡电路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）。
工作原理开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率f0。
并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。
设基极的瞬间电压极性为正。
经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离f0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率f0的振荡信号。
LC振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0（包括线圈、导线），从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。
②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存。
实验二 LC正弦波振荡器实验
实验二 LC 正弦波振荡器实验一、实验目的1、观察LC 振荡器的产生和稳定过程，并检验谐振时环路增益AF=1。
2、观察电容和电感三点式振荡器的谐振频率。
3、研究影响振荡频率的主要因素。
4、研究LC 选频回路中电容或电感比值对维持振荡器所需的放大器电压增益的影响。
二、实验仪器1、示波器2、频谱仪3、高频电子线路试验箱三、实验原理一个反馈振荡器必须满足三个条件：起振条件（保证接通电源后能逐步建立起振荡）, 平衡条件（保证进入维持等幅持续振荡的平衡状态）和稳定条件（保证平衡状态不因外界不稳定因素影响而受到破坏）。
1、电感三点式振荡器电容三点式振荡器又称为考毕兹振荡器，其原理电路如图2.1所示。
图中Ｃ1、Ｃ2 是回路电容，Ｌ是回路电感，Ｃb 、Ｃe 和Ｃc 分别是高频旁路电容和耦合电容。
一般来说，旁路电容和耦合电容的电容值至少要比回路电容值大一个数量级以上。
有些电路里还接有高频扼流圈，其作用是为直流提供通路而又不影响谐振回路工作特性。
对于高频振荡信号，旁路电容和耦合电容可近似为短路,高频扼流圈可近似为开路。
图2-1电容三点式振荡器回路谐振时，LC 回路呈纯阻抗，反馈系数 F 的表达式为21C C F = 不考虑各极间电容的影响，这时谐振回路的总电容量 C 为 C 1、C 2 的串联，即21111C C C +=∑振荡频率近似认为212102121C C C C L LC f +==ππ 为了维持振荡，放大器的环路增益应该等于 1，即 AF=1。
因为在谐振频率上振荡器的反馈系数21C C F =， 所以维持振荡的电压增益应该是 121C C F A == 2、电感三点式振荡电路电感三点式振荡器又称哈特莱（Hartley ）振荡器，其原理电路如图2-2所示。
其中Ｌ1,Ｌ2 是回路电感，Ｃ是回路电容，Ｃc 和Ｃe 是耦合电容，Ｃb 是旁路电容，Ｌ3 和Ｌ4 是高频扼流圈。
（ｂ）图为其共基组态交流等效电路。
利用类似于电容三点式振荡器的分析方法, 也可以求得电感三点式振荡器振幅起振条件和振荡频率, 区别在于这里以自耦变压器耦合代替了电容耦合。
LC正弦波振荡器课程设计2
1摘要：信号源又称信号发生器或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正馈放大电路。
常用正弦波振荡器主要由决定振荡频率的选频网络和维持振荡的正反馈放大器组成，这就是反馈振荡器。
按照选频网络所采用元件的不同，正弦波振荡器可分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等类型。
正弦波信号发生器在电路实验和设备检测中具有广泛用途。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频发射，即载波，把音频、视频信号或脉冲信号发射出去，则需要能产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，诸如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
正弦信号发生器主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。
我所设计的系正弦信号生器（20 Hz~2 MHz），频率稳定度高（优于0.0001），非线性失真数不大于3%,信号幅值稳定，驱动负载能力强，具有优良的特性和泛的应用前景。
在本课程设计中，通过对电感反馈式三端振荡器、电容反馈式三端振荡器以及改进型电容反馈式振荡器（克拉波电路和西勒电路）的分析、对比和讨论，以比较出最佳的设计方案。
2、综述：3、方案的设计与分析：1、电感三点式振荡器：电感三点式振荡器又称哈特莱振荡器，其原理电路如图（a）所示，图（b ）是其交流等效电路。
图（a ）中， Rb1、Rb2和Re 为分压式偏置电阻；Cb 和Ce 分别为隔直流电容和旁路电容；L1、L2和C 组成并联谐振回路，作为集电极交流负载。
谐振回路的三个端点分别与晶体管的三个电极相连，符合三点式振荡器的组成原则。
由于反馈信号f U ∙由电感线圈L2取得，故称为电感反馈三点式振荡器。
其中：电容三点式振荡电路相似的方法可求得起振条件的公式为()ie p oe fe Fg g g F y +'+>1反馈系数F 的表达式为M L ML F ++=12当线圈绕在封闭瓷芯的瓷环上时，线圈两部分的耦合系数接近于1，反馈系数F 近似等于两线圈的匝数比，即F=N2/N1。
实验三LC正弦波振荡器
压增益， 为反馈系数。
实验三 LC正弦波振荡器
相位起振条件为： o 2 s c L C 1 C 2 C 1 C 2 L g ig L 0
振幅起振条件为： gmgL (1C C 1 2 )gi(1o 2sc1LC 1)
g L R 1 L ( R L R L //R p ) ,g i R 1 i( R i R E //r e r e ) ,C 2 C 2 C b e
（1）改变CT电容，当分别接C9、C10、C11时，记录相应的频率值， 并填入表。
（2）改变CT电容，当分别接C9、C10、C11时，用示波器测量振荡 电压的峰峰值VP－P，并填入表
（3）比较起振前后工作点的变化，其中起振前 VBEQ＝VBQ－VEQ 起振后为VBE0＝VB0－VE0
实验三 LC正弦波振荡器
3、测试当C、 不同时，起振点振幅与工作电流IEQ的关系 （R＝110k ）
实验三 LC正弦波振荡器
3、测试当C不同时，起振点振幅与工作电流IEQ的关系 （R＝110k ）
实验三 LC正弦波振荡器
4、回路的Q值、改变晶体管的静态电流值，对振荡频率的影响 实验条件：C T 1 0 0 p F ,C C 1 0 0 1 2 0 0 、 I E Q 3 m A时。改变L两端的并 联电阻R，使其分别为 ，分别记录电路的振荡频率，并填入表 3-3。（注意：频率计后几位跳动变化的情况）
实验三 LC正弦波振荡器
六、实验报告
1、画出实验电路图及其交流等效电路。 2、整理实验数据、分析实验结果，比较LC振荡器与晶体振荡
器的优缺点。 3、以IEQ为横轴，输出电压峰值VP－P为纵轴，将不同 C C 值下
测得的三组数据，在同一坐标纸上绘制成曲线。 4、回答思考题1、2、5。
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3)电压反馈系数为
F Uf XC 2 Uc X1
X 1 0 L1
1 1 (5 106 100 106 ) 0C1 5 106 100 1012 (500 2000 ) 1500
XC 2
所以
1 1 15 0C 2 5 10 6 13200 10 12
由图可见， U与 U f同相，满足了相位平衡条件，
i
可以产生振荡。
6
总结： 1.LC正弦波振荡器的交流通路？ 2.LC正弦波振荡器的参数计算？
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自主学习,创造未来!
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无锡职业技术学院内部资料
LC正弦波振荡 器的参数计算
1
LC正弦波振荡器的参数计算
振荡器电路如下图所示，图中C1=100 pF，， C2=0.0132F，L1=100 H，L2=300 H。 1) 试画出交流等效电路； 2) 求振荡频率；
3) 求电压反馈系数Fu；
4) 用矢量图判断是否满足相位平衡条件。
2
1)交流通路：
3
2)振荡角频率为
f
C1L1支路的谐振角频率为：
0
0 796 kHz 2
1
1 L1C1
1 100106 1001012
rad/s 10 106 rad/s
由于ω1>ω0，因此L1C1在ω0时呈电容性，可用一等效电容C’1表示，即成为电容三点式 振荡器。 4
F 15 0.01 1500
5
4) 用矢量图判断是否满足相位平衡条件
矢量图如图所示：以输入电压 Ui为准，回路电压 U C 与 Ui 倒相180°。由于L1C1为容性支路，因此L2C2
支路必为电感性，由U C 在L2C2支路内所产生的电流
L 90°。 U C 在电容C2上所产生的反馈电 应滞后电压 I L 90°。 压 U f 应滞后于 I