高频电子线路第六章(new)PPT课件
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第2章 小信号选频放大器
主要内容：
LC谐振回路
小信号谐振放大器
集中选频放大器
2.1 LC谐振回路—概述
LC 谐振回路是高频电路里最常用 的无源选频网络，包括并联回路和串联回路 两种结构类型。
利用LC谐振回路的幅（度）频（率） 特性和相（位）频（率）特性，不仅可以进 行选频，即从输入信号中选择出有用频率分 量而抑制掉无用频率分量或噪声（例如在选 频放大器和正弦波振荡器中），而且还可以
1.1、通信与通信系统
4）信道：信息的传送通道，又称传输媒介。信道 可分为无线信道和有线信道两大类；
5）接收机：把由信道传送过来的已调信号取出并 进行处理，得到与发送相对应的原基带信号， 把这一过程称为解调；
6）输出变换器：把基带信号恢复成原来形式的信 息。
1.1、通信与通信系统
通信系统按传输的基带信号不同，分为模拟通信系统和 数字通信系统两大类。 1）模拟通信系统：直接传输模拟信号（即基带信号为 模拟信号）的通信系统,称为模拟通信系统。 典型的模拟通信系统的发送设备的组成框图和接收 设备的组成框图分别如图2和图3所示。 图2为调幅发射机的组成框图。 图3为超外差式调幅接收机的组成框图。 2）数字通信系统：传输数字信号（即基带信号为数字 信号）的通信系统,称为数字通信系统。
2.1.1 并联谐振回路的选频特 性
谐振回路
谐振回路由电感线圈和电容器组成，它具有选择 信号及阻抗变换作用。
LC并联谐振回路
图2.1.1是电感L、电容C和外加信号源组成的
并联谐振回路。r是电感L的等效损耗电阻，电容的
.
损耗一般可以忽略。 I
S
为电流源，U
为并联回路两
O
端输出电压。
高频电子线路第6章振幅调制解调及混频
Pmax Pc (1 m)2 Pmin Pc (1 m)2
(6―14)
《高频电路原理与分析》
第6章振幅调制、 解调及混频
2.
在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边 带信号,简称双边带信号。它可用载波与调制信号相乘 得到,其表示式为
uDSB (t) kf (t)kf (t)uC 在单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时,
uAM(t)=UM(t)cosωct=UC(1+mcosΩt)cosωct （6―5）
上面的分析是在单一正弦信号作为调制信号的情
况下进行的,而一般传送的信号并非为单一频率的信号,
例如是一连续频谱信号f（t）,这时,可用下式来描述调
幅波:
uAM (t) UC[1 mf (t)]cosct
（6―6 ）
u
0
t
uC
(a)
0
t
(b) u AM (t)
mUc
m＜ 1
Uc
0
t
(c) u AM (t)
m＝ 1
0
t
uAM (t)
(d)
m＞ 1
0
t
(e)
《高频电路原理与分析》
u
0
t
uC
(a)
0
t
(b) u AM (t)
mUc
m＜ 1
Uc
0
t
(c) u AM (t)
m＝ 1
0
t
uAM (t)
(d)
m＞ 1
0
t
图6―1 AM调制过程中的信号波形
Um(t)=UC+ΔUC（t）=UC+kaUΩcosΩt
=UC(1+mcosΩt)
高频电子线路(第六章 功率放大器)
0(当vB VBZ )
gC (vB VBZ )(当vB VBZ )
VBZ
近似为
iC
VBZ 是晶体管特征“折线化”后的截止电压
g C 是跨导（即第2段折线的斜率）
设vB VBB Vbm cost
考虑在流通角内 iC
vB
得iC g c (VBB Vbm cost VBZ )
低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或乙 类工作状态； 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通 带宽度只有其中心频率的1%或更小)，其工作状态通常选为 丙类工作状态(c＜90)，为了不失真的放大信号，它的负 载必须是谐振回路。 12
（7）高频功放的主要技术指标
主要指标：
输出功率 效率（将电源能量转换成输出信号能量的能力）
38
第三步: 分析效率hC
仅与C 有关(后面将给大家证明 ，可记为g1 (C ) )
1 V I PO 2 cm cm1 1 Vcm I cm1 1 I cm1 hC P VCC I c 0 2 VCC I c 0 2 I c0
记为
VCC
vC
VCC
Vcm
1 g1 ( C ) 2
功放输出交流信号的功率为PO 晶体管集电极消耗的功率为PC 根据能量守恒定律，有P PO PC
PO PO 效率hC P PO PC
不难看出，设法降低Pc可以提高功放的效率
14
Pc与ic和Vc的关系
ic
+
Vc -
Pc的瞬时功率为ic和Vc的乘积
15
甲类、乙类、丙类放大器的演示
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带
内对高频信号进行功率放大； 功率增益有限，一般用于中小功率级。
gC (vB VBZ )(当vB VBZ )
VBZ
近似为
iC
VBZ 是晶体管特征“折线化”后的截止电压
g C 是跨导（即第2段折线的斜率）
设vB VBB Vbm cost
考虑在流通角内 iC
vB
得iC g c (VBB Vbm cost VBZ )
低频功率放大器的负载为无调谐负载，工作在甲类或乙 类工作状态； 谐振功率放大器通常用来放大窄带高频信号(信号的通 带宽度只有其中心频率的1%或更小)，其工作状态通常选为 丙类工作状态(c＜90)，为了不失真的放大信号，它的负 载必须是谐振回路。 12
（7）高频功放的主要技术指标
主要指标：
输出功率 效率（将电源能量转换成输出信号能量的能力）
38
第三步: 分析效率hC
仅与C 有关(后面将给大家证明 ，可记为g1 (C ) )
1 V I PO 2 cm cm1 1 Vcm I cm1 1 I cm1 hC P VCC I c 0 2 VCC I c 0 2 I c0
记为
VCC
vC
VCC
Vcm
1 g1 ( C ) 2
功放输出交流信号的功率为PO 晶体管集电极消耗的功率为PC 根据能量守恒定律，有P PO PC
PO PO 效率hC P PO PC
不难看出，设法降低Pc可以提高功放的效率
14
Pc与ic和Vc的关系
ic
+
Vc -
Pc的瞬时功率为ic和Vc的乘积
15
甲类、乙类、丙类放大器的演示
特点是负载是传输线变压器，可在很宽的频带
内对高频信号进行功率放大； 功率增益有限，一般用于中小功率级。
第6章 高频电子线路-非线性频谱搬移技术与电路
33
6.2.2 间接调频
为了进一步提高调频波中心频率的稳定度, 可采用间接调
= Ucm J n (m) cos(c n)t
n
13
调频波频谱
图6-1-3 单频调制(不变)时调频波频谱
14
调角波具有以下特点： 1) 调角波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，而是
由载波分量和无数对边频分量组成。 2) 式(6-1-18)中奇数项的上/下边频分量的振幅相等，极
性相反；偶数项的上/下边频分量的振幅相等,极性相同。
基本原理角度调制中，已调波的频谱结构不再保持原调制
信号的频谱结构形式，而是产生了频谱的非线性变换，因 此，称为非线性调制或非线性频谱搬移。
角度调制是用调制信号控制高频载波的瞬时频率或瞬时相 位，分别称为调频(Frequency Modulation，FM)和调相 (Phase Modulation，PM)。
(t) 1
1
n
(1 m cost) 2
LCj
LCjQ
n
c (1 m cost) 2
(6-2-7)
23
式中 c 1 LCjQ 是u= 0 时的振荡频率, 称为调频波的
中心频率, 可以看到当 n 2时, 即选用 n 2的超突变结
变容管可实现线性调频, 而不产生非线性失真, 这时有
(t) c(1 mcost) c cost (6-2-8)
n 2
mc
调频波产生的二次谐波失真的最大角频偏为
2
n 8
(n 2
1)m2c
(6-2-11)
25
调频波的中心频率偏移量为
c
n 8
(n 2
1)m2c
(u 0 时) (6-2-13)
高频电子线路上课ppt
还原
所传送信息
3. 传输信道（无线信道、有线信道）
下面主要介绍无线信道
电磁波谱
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电 磁波，按波长或频率的不同顺序排列起来，称做电磁波谱． 可见光 无线电波 微波 红外线 X射线 紫外线 射线 f/HZ /m
104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 -4 10-6 10-8 10-10 104 102 100 10-2 10
本书涉及的频率范围：几百kHz ~ 几百MHz 例：300KHz～300MHz 对应波长 1000m ～1m
无线电频谱
课程性质：
电子、通信类专业的重要专业基础课。 与相关课程之间的关系：
先修课程：电路分析、模拟电子线路、信号与系统。 电路（是基础） 模拟电子线路（低频电路） 信号与系统（分析工具）
100～1000m
300～3000KHz
中频 (MF)
高频 (HF)
地波，天波
广播，通信， 导航
广播， 中距离通信 移动通信，电视广播， 调频广播，雷达导，航 等 通信，中继通信，卫星 通信，电视广播，雷达 中继通信，雷达，卫星 通信 微波通信，雷达
10～100m
3～30MHz
天波，地波
1～10m
30～300MHz
信 道 解 码
同 步
保 密 解 码
压 缩 解 码
信 宿
信源编码
噪 声
信源解码
发送端
接收端
数字通信系统模型
（3）按传输媒介（信道）的物理特征可分为： 有线通信系统和无线通信系统
有线(包括光纤)通信系统——利用导线(光导 纤维) 传送信息； 无线通信系统——利用电磁波传送信息； 在无线模拟通信系统中，信道便是指自由空间。
高频电路第六章课件
u AM
uc (b)
uc (b)
Department of P.&E.I.S
(b)
高频电子线路
调幅波的频谱和带宽
常数 (a)
u
＋
× uc
u AM
将式（6―5）用三角公式展开,可得
m m u AM (t ) UC cos ct U cos(c ＋ )t ×U C cos(u AM )t c uC 2 2
(d)
过调幅
(e)
为保证不出现过调制，要求m ≤1 。
0 m＞1 t
Department of P.&E.I.S
高频电子线路
调幅波的表达式
一般传送的信号并非为单一频率的信号,例如是一 连续频谱信号f（t）,这时,可用下式来描述调幅波:
u AM (t ) UC [1 mf (t )]cos ct
若将调制信号分解为
f (t ) U n cos( n t n )
n 1
（6―6 ）
则调幅波表示式为
u AM (t ) U C [1 U n cos( n t n )]cos c t
n 1
(6―7)
Department of P.&E.I.S
由于双边带调幅信号 的包络不能反映调制信 号, 所以包络检波法不 适用, 而同步检波是进 行双边带调幅信号解调 的主要方法。
调幅度ma反映了调幅的强弱程度。
Department of P.&E.I.S
高频电子线路 u (t)
AM
(b) m＜1
0
t
mU c Uc
调幅波的波形
0
(c)
u AM (t)
高频电子线路第6章混频
高频电子线路第6章混频
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•图6.7 g(t)、gc与U1m的关系
高频电子线路第6章混频
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•图6.8 g(t)、gc与EB的关系
高频电子线路第6章混频
图6.9给出了混频功率增益KPc和噪声系数NF与Ulm 的关系曲线。图6.10给出KPc和NF与静态直流工作点电 流 IEQ 的 关 系 曲 线 。 由 图 可 见 ， 一 般 锗 管 U1m 选 在 50~200mV范围内，硅管可取大些。偏置电压EB一般 选择在使IEQ等于0.3~1mA的范围内工作比较合适。
混频器由于处于接收机电路的前端，对整机噪声 性能的影响很大，所以减小混频器的噪声系数是至关 重要的。
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高频电子线路第6章混频
3. 混频失真与干扰 混频器的失真有频率失真和非线性失真。此外， 由于器件的非线性还存在着组合频率。某些组合频率 往往是伴随有用信号而存在的，严重地影响了混频器 的正常工作及性能,称之为组合频率干扰。因此，如何 减小失真与干扰是混频器研究中的一个重要问题。
• 图6.15 DGMOS管符号和转移特性
高频电子线路第6章混频
当用DGMOS管做放大器时，把G2交流接地，可 以将G1和漏极D屏蔽起来，从而使管子的漏极到信号 输入栅G1间的电容减小到0.03~0.05pF，从而使放大器 的工作频率提高。另外，通过改变第二栅极的直流电
压可以构成增益可控放大器。利用DGMOS管做混频
•(6.2―11)
•(6.2―12)
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高频电子线路第6章混频
由以上分析可得到晶体三极管混频器的交流等效 电路如图6.6所示, 据此可导出三极管混频器的电压增 益为
•功率增 益
《高频电子线路》PPT课件
uo(t)
uΩ(t)
Δuc
uo(t)=uΩ(t)+UDC
包含了直流及低频调制分量。
峰值包络检波器的应用型输出电路
+ （a） ui
-
VD
Cd
+
+UDC -
+
C uo R
RL uΩ
-
-
（b）
+ ui
-
VD
Rφ
+
C uo R Cφ
-
t
UDC t
+ UDC -
图(a)：电容Cd的隔直作用，直流分量UDC被隔离，输出信号为解调恢复后 的原调制信号uΩ，一般常作为接收机的检波电路。 图(b)：电容Cφ的旁路作用，交流分量uΩ(t)被电容Cφ旁路，输出信号为直 流分量UDC，一般可作为自动增益控制信号（AGC信号）的检测电路。
rd C R
②对高频载波信号uc来说，电容C的容抗
1 R ，电容C相当于短
cC
路，起到对高频电流的旁路作用，即滤除高频信号。
理想情况下，RC低通滤波网络所呈现的阻抗为分析
+ uD -
当输入信号ui(t)为调幅波时，那么载波正半 +
周时二极管正向导通，输入高频电压通过二 ui
☺调幅解调的分类
振幅调制
AM调 制DSB调制
SSB调制
包络检波 解调
同步检波
峰值包络检波 平均包络检波 叠加型同步检波 乘积型同步检波
☺调幅解调的方法
1. 包络检波
调幅波
t 调幅波频谱
非线形电路
ωc-Ω ωc ωc+Ω ω
低通滤波器
包络检波输出
t 输出信号频谱
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高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
高频与射频线路
第六章 正弦波振荡器
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
学习内容
➢ 掌握反馈型振荡器的工作原理； ➢ 掌握振荡器的平衡与稳定条件； ➢ 掌握LC振荡器三端电路的组成法则； ➢ 掌握石英振荡器电路，了解其优点； ➢ 了解其他类型振荡器工作原理。
定义：
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.5.2 振荡器平衡状态的稳定条件 分析保证振荡器的平衡状态不因外界因素变化而
受到破坏的稳定条件,分为振幅稳定与相位稳定两 种条件。
首先要明确稳定平衡的概念：即指在外因作用下， 平衡条件被破坏后，振荡器能在平衡点附近建立新 的平衡状态，一旦外因消失，又能自动恢复原来的 平衡状态。
LC振荡器 选频回路元件 RC振荡器
晶体振荡器
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.2 LCR回路中的瞬变现象
问题？？？ 从振荡器定义上看，振荡器在工作时
是无需外接输入信号的，它是如何在没有输入信号的 情况下产生输出信号的，其原理可用LC谐振回路的自 由振荡现象解释。
第一步：先将开关打向1， 使电容充满电；第二步：将 开关打向2，电容就会经电 感L和电阻R放电，则电容中 存储的电能和电感中存储的 磁能就会自由交替转换而形 成振荡。
பைடு நூலகம்
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.4 由正反馈的观点来决定振荡的条件
反馈振荡器方框图
则有：
或
（6.4.1）
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.5 振荡器的平衡与稳定条件
6.5.1 振荡器的平衡条件 ➢ 从无到有：振荡器接通电源瞬间引起瞬变电流产
生，这种瞬变电流所包含的频带很宽。由于谐振 回路的选择性，选出本身谐振频率的信号形成振 荡信号，其他频率信号则被滤除；
LCR自由振荡电路
由基尔霍夫定律得：
微分
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
（6.2.1）
解： 讨论：
（6.2.2） （6.2.7）
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
结论：LCR振荡回路中振荡 频率主要由电容C和电感L决 定。由于电阻R的存在，振荡 的幅度会逐渐减小,如果我们 能及时地为电路补充能量， 在这里是将开关及时地打向1 则可以维持等幅振荡。
并联谐振回路的相频特性
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
从上面的讨论可知，要使反馈振荡器能够产生持续 的等幅振荡，必须满足振荡的起振条件、平衡条件和 稳定条件，它们是缺一不可的。因此，反馈型正弦波 振荡器应该包括：
➢ 放大电路 （一般晶体管工作在甲类，便于起振）
➢ 正反馈网络（环路增益相位在振荡频率点应为2π的整数倍）
➢ 选频网络：选择满足相位平衡条件的一个频率，常 与反馈网络合二为一 （选频网络具有负斜率的相频特性）
幅度稳定 ➢ 稳定环节
相位稳定
（随着振幅的增大, 进入饱和区或截止区, 工作于甲乙类状态, 其增益逐渐 下降到１， 达到平衡, 进入等幅 振荡状态）
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.6 反馈型LC振荡器线路
➢ 控制设备：使能量在正确的时间适当的补充到电 路中，以维持等幅恒频的振荡。由有源器件和正 反馈电路来完成。
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
控制设备
振荡条件：
能量来源
振荡回路
（6.3.7）
振荡角频率：
（6.3.8）
互感耦合调集振荡器
概略说，振荡器的振荡回路主要取决于储能回 路参数；振荡幅度则主要取决于电路中的非线性器 件（如晶体管、电子管等)。
要求反馈电压幅度要一次比一次大 即
要求环路保持正反馈
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
平均电压 放大倍数
平衡条件的复数形式表示：
振幅平衡条件：
（6.5.7）
相位平衡条件：
（6.5.8）
物理意义：振幅平衡条件说明在平衡状态下反馈信 号与原输入信号振幅相等；相位平衡条件说明在平衡 状态下反馈信号与原输入信号相位相同。
对振荡器而言，为获得等 幅振荡，引入负阻或正反馈 以抵消回路本身的正电阻。
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.3 LC振荡器的基本工作原理
振荡器的电路三个工作条件： ➢ 振荡回路：包含两个（或两个以上）储能元件。
释放和接收能量在元件间往返进行，其频率决定 了振荡器输出信号的频率；
➢ 能量来源：用来补充由振荡回路电阻损耗的能量。 此来源为直流电源；
根据振荡回路是在集电极电路、基极电路和发射极 电路分为：调集电路、调基电路和调射电路。
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
调集电路
调基电路
调射电路
调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定， 而且幅度较大，谐波成分较小。
互感耦合振荡器在调整反馈(改变M)时，基本上 不影响振荡频率(但M越大越容易起振）。但由于分 布电容的存在，在频率较高时，难于做出稳定性高 的变压器。因此，它们的工作频率不宜过高，一般 应用于中、短波波段（300K～30MHz）。
软自激的振荡特性
硬自激的振荡特性
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
2) 相位平衡的稳定条件
相位变化必然 引起频率变化
指相位平衡条件遭到破坏时，线路本身能重新建立
起相位平衡点的条件,仍能保持其稳定的振荡。
相位稳定条件:
（6.5.18）
并联谐振回路正好具有 负斜率的相频特性。故谐 振回路不但决定了振荡频 率，还是稳定频率的机构； 并且 Q值越大，曲线越陡 峭，振荡器稳定性越好。
系统 “心脏”
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.1概述
振荡器：不 需外加激励， 自身将直流 电能转换为 交流电能的 装置。
接收、发射系统框图
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
振荡器的分类 反馈型振荡器
振荡原理 负阻型振荡器
振荡频率
低频振荡器 高频振荡器
正弦波振荡器 振荡波形
非正弦波振荡器：三角形波、锯齿波
B
(a) 不稳定平衡
Q
(b) 稳定平衡
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
1）振幅平衡的稳定条件 形成稳定平衡点的关键在于在平衡点附近，放大倍
数随振幅的变化特性具有负的斜率，即:
振幅稳定条件：
（6.5.16）
工作于非线性状态的晶体管正好具有这一性能，因
此具有稳定振幅的功能。
外加激励 使增益冲 过最高点
以单个晶体管作为放大电路，以LC分立元件作为
选频网络的反馈型振荡器，可以用来产生几十K到几
百M的正弦信号。
互感耦合振荡器
按照反馈网络的不同分为：
三端式振荡器
6.6.1 互感耦合振荡器
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。
高频与射频线路
第六章 正弦波振荡器
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
学习内容
➢ 掌握反馈型振荡器的工作原理； ➢ 掌握振荡器的平衡与稳定条件； ➢ 掌握LC振荡器三端电路的组成法则； ➢ 掌握石英振荡器电路，了解其优点； ➢ 了解其他类型振荡器工作原理。
定义：
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.5.2 振荡器平衡状态的稳定条件 分析保证振荡器的平衡状态不因外界因素变化而
受到破坏的稳定条件,分为振幅稳定与相位稳定两 种条件。
首先要明确稳定平衡的概念：即指在外因作用下， 平衡条件被破坏后，振荡器能在平衡点附近建立新 的平衡状态，一旦外因消失，又能自动恢复原来的 平衡状态。
LC振荡器 选频回路元件 RC振荡器
晶体振荡器
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.2 LCR回路中的瞬变现象
问题？？？ 从振荡器定义上看，振荡器在工作时
是无需外接输入信号的，它是如何在没有输入信号的 情况下产生输出信号的，其原理可用LC谐振回路的自 由振荡现象解释。
第一步：先将开关打向1， 使电容充满电；第二步：将 开关打向2，电容就会经电 感L和电阻R放电，则电容中 存储的电能和电感中存储的 磁能就会自由交替转换而形 成振荡。
பைடு நூலகம்
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.4 由正反馈的观点来决定振荡的条件
反馈振荡器方框图
则有：
或
（6.4.1）
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.5 振荡器的平衡与稳定条件
6.5.1 振荡器的平衡条件 ➢ 从无到有：振荡器接通电源瞬间引起瞬变电流产
生，这种瞬变电流所包含的频带很宽。由于谐振 回路的选择性，选出本身谐振频率的信号形成振 荡信号，其他频率信号则被滤除；
LCR自由振荡电路
由基尔霍夫定律得：
微分
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
（6.2.1）
解： 讨论：
（6.2.2） （6.2.7）
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
结论：LCR振荡回路中振荡 频率主要由电容C和电感L决 定。由于电阻R的存在，振荡 的幅度会逐渐减小,如果我们 能及时地为电路补充能量， 在这里是将开关及时地打向1 则可以维持等幅振荡。
并联谐振回路的相频特性
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
从上面的讨论可知，要使反馈振荡器能够产生持续 的等幅振荡，必须满足振荡的起振条件、平衡条件和 稳定条件，它们是缺一不可的。因此，反馈型正弦波 振荡器应该包括：
➢ 放大电路 （一般晶体管工作在甲类，便于起振）
➢ 正反馈网络（环路增益相位在振荡频率点应为2π的整数倍）
➢ 选频网络：选择满足相位平衡条件的一个频率，常 与反馈网络合二为一 （选频网络具有负斜率的相频特性）
幅度稳定 ➢ 稳定环节
相位稳定
（随着振幅的增大, 进入饱和区或截止区, 工作于甲乙类状态, 其增益逐渐 下降到１， 达到平衡, 进入等幅 振荡状态）
高频与射频线路 第六章 正弦波振荡器
6.6 反馈型LC振荡器线路
➢ 控制设备：使能量在正确的时间适当的补充到电 路中，以维持等幅恒频的振荡。由有源器件和正 反馈电路来完成。
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控制设备
振荡条件：
能量来源
振荡回路
（6.3.7）
振荡角频率：
（6.3.8）
互感耦合调集振荡器
概略说，振荡器的振荡回路主要取决于储能回 路参数；振荡幅度则主要取决于电路中的非线性器 件（如晶体管、电子管等)。
要求反馈电压幅度要一次比一次大 即
要求环路保持正反馈
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平均电压 放大倍数
平衡条件的复数形式表示：
振幅平衡条件：
（6.5.7）
相位平衡条件：
（6.5.8）
物理意义：振幅平衡条件说明在平衡状态下反馈信 号与原输入信号振幅相等；相位平衡条件说明在平衡 状态下反馈信号与原输入信号相位相同。
对振荡器而言，为获得等 幅振荡，引入负阻或正反馈 以抵消回路本身的正电阻。
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6.3 LC振荡器的基本工作原理
振荡器的电路三个工作条件： ➢ 振荡回路：包含两个（或两个以上）储能元件。
释放和接收能量在元件间往返进行，其频率决定 了振荡器输出信号的频率；
➢ 能量来源：用来补充由振荡回路电阻损耗的能量。 此来源为直流电源；
根据振荡回路是在集电极电路、基极电路和发射极 电路分为：调集电路、调基电路和调射电路。
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调集电路
调基电路
调射电路
调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定， 而且幅度较大，谐波成分较小。
互感耦合振荡器在调整反馈(改变M)时，基本上 不影响振荡频率(但M越大越容易起振）。但由于分 布电容的存在，在频率较高时，难于做出稳定性高 的变压器。因此，它们的工作频率不宜过高，一般 应用于中、短波波段（300K～30MHz）。
软自激的振荡特性
硬自激的振荡特性
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2) 相位平衡的稳定条件
相位变化必然 引起频率变化
指相位平衡条件遭到破坏时，线路本身能重新建立
起相位平衡点的条件,仍能保持其稳定的振荡。
相位稳定条件:
（6.5.18）
并联谐振回路正好具有 负斜率的相频特性。故谐 振回路不但决定了振荡频 率，还是稳定频率的机构； 并且 Q值越大，曲线越陡 峭，振荡器稳定性越好。
系统 “心脏”
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6.1概述
振荡器：不 需外加激励， 自身将直流 电能转换为 交流电能的 装置。
接收、发射系统框图
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振荡器的分类 反馈型振荡器
振荡原理 负阻型振荡器
振荡频率
低频振荡器 高频振荡器
正弦波振荡器 振荡波形
非正弦波振荡器：三角形波、锯齿波
B
(a) 不稳定平衡
Q
(b) 稳定平衡
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1）振幅平衡的稳定条件 形成稳定平衡点的关键在于在平衡点附近，放大倍
数随振幅的变化特性具有负的斜率，即:
振幅稳定条件：
（6.5.16）
工作于非线性状态的晶体管正好具有这一性能，因
此具有稳定振幅的功能。
外加激励 使增益冲 过最高点
以单个晶体管作为放大电路，以LC分立元件作为
选频网络的反馈型振荡器，可以用来产生几十K到几
百M的正弦信号。
互感耦合振荡器
按照反馈网络的不同分为：
三端式振荡器
6.6.1 互感耦合振荡器
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。