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正弦波振荡器的反馈型

2020.2.17

反馈型

原理分析

反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。它由放大器和反馈网络两大部分组成。放大器通常以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一种调谐放大器;反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。

起振------>非线性过程------>稳幅振荡

平衡条件

记 闭环电压放大倍数Ku(s),开环电压放大倍数 K(s),电压反馈系数 F(s),环路增益 T(s),反馈系数 F′(jω)=-F(jω)。 自激振荡的条件就是环路增益为1, 即T(jω)=K(jω)F(jω)=1,通常又称为振荡器的平衡条件。

振荡器的平衡条件又可细分为振幅平衡条件(|T(jω)|=1)和相位平衡条件(ψ(T)=ψ(K)+ψ(F)=±2nπ, n=0,1,2…)。

值得说明的是:

1. 当|T(jω)|>1,形成增幅电路振荡;当T|(jω)|<1时,形成减幅振荡。

2. 平衡时电源供给的能量等于环路消耗的能量;

3. 通常的环路只在某一特定才满足相位条件。

起振条件

为使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大, 即振荡开始时应为增幅振荡,即T(jω)>1,称为自激振荡的起振条件。与平衡条件相应的,振荡器的起振条件又可细分为起振的振幅条件(|T(jω)|>1)和相位条件(ψ(T)=ψ(K)+ψ(F)+ψ(F')=±2nπ, n=0,1,2…),其中起振的相位条件即为正反馈条件。

稳定条件

振荡器的稳定条件相应地可分为振幅稳定条件和相位稳定条件。

(1) 振幅稳定条件

要使振幅稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止振幅变化的能力。具体来说,就是在平衡点附近,当不稳定因素使振幅增大时,环路增益将减小,从而使振幅减小。

(2)相位稳定条件

同理,要使相位稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止相位变化的能力。

频率稳定度

振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化, 引起振荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度, 它是振荡器的一个很重要的指标。频率稳定度又可分为:长期频率稳定度(一般是指一天以上甚至几个月的时间间隔内频率的相对变化)、短期频率稳定度(一般是指一天以内,以小时、分钟或秒记的时间间隔内频率的相对变化)和瞬时频率稳定度(一般是指秒或毫秒的时间间隔内频率的相对变化)。一般所说的频率稳定度是指短期稳定度。一般短波、超短波发射机的的频率稳定度为10-4~10-5,电视发射台的频率稳定度为5×10-7左右。

提高频率稳定度的措施有:

1. 提高振荡回路的标准性(指回路元件和电容的标准性,温度是影响的主要因素)

2. 减少晶体管的影响

3. 提高回路的品质因数

4. 减少电源、负载等的影响


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