| 说起发射、接收电路不能不提到振荡器,下面我们就一起来讨论一下它的原理。 |
| 一、四端振荡器的基本原理 |
| 晶体管振荡器几乎都是四端振荡器。它的基本电路是由放大电路和反馈电路组成,如图一所示。反馈放大器的增益关系式为 |
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KF=U0/Ui=K0/(1+K0F)
①
式中KF——闭环增益;
K0——开环增益;
Ui——输入信号;
U0——输出信号;
F——反馈系数。
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| 当|1+K0F|<1,即|KF|>|K0|时,是正反馈;当反馈信号与输入信号同相,即它们的相位差ψ=2nπ(n=0,1,2,3,……)时,同时满足了振幅平衡两个条件,就可以形成持续的振荡。 |
| 二、电容三点振荡器——考毕兹振荡器 |
| 振荡器的基本电路如图二所示,其高频等效电路如图三所示,即通常称之为电容三点振荡器,或叫考毕兹振荡器。在这个电路中,反馈是通过反馈电容C2分压取得的。当集电极电压升高时,电感1端为正,3端为负,即引起基极电压降低。通过晶体管的放大和倒相作用,又将使集电极电压进一步升高,如此反复循环,使电路维持振荡。 |
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| 电路起振条件是,晶体管的电流放大系数应该满足下式; |
| β≥C2/C1 ② |
| 必须指出,此式是在假设放大器的输入电阻(即图2中Rb2与rbe的并联值)ri>>1/ωC2的条件下推导出来的。只有在满足上述条件下适当地减小C2,同时增大C1,对起振才有利。其振荡频率为 |
| f≈1/{2π[L·C1·C2/(C1+C2)]1/2} ③ |
| 电容三点振荡器的特点如下: |
| ⑴振荡频率可以做得较高,一般可达100MHz以上。 |
| ⑵由于反馈电压从电容C2两端得到,对高次谐波阻抗小,可以近似于短路。因而输出高次谐波小,输出波形好。 |
| ⑶振荡频率受晶体管极间电容影响小。 |
| ⑷C1和C2既决定起振条件,又决定振荡频率,调整不方便。 |
| 振荡器的优劣,是以稳定度来评定的,频率的稳定可以说是振荡器的根本问题。电容三点振荡器的频率稳定度,一般只能达到10-2-10-4。 |
| 三、改进的电容三点振荡器——克拉泼振荡器 |
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在式③中,C1、C2和L是直接并联于晶体管各极之间的,当振荡频率提高时,C1和C2将减小,当减至可以与晶体管极间电容相比拟时,会由于某种原因引起晶体管极间电容的变化,直接引起振荡频率的漂移,尤其对与L并联的晶体管Ccb影响更大。改进的办法是用一个小电容C与L串联,如图四所示。
这时振荡频率为
f=1/{2π·[L/(1/C1+1/C2+1/C)]1/2} ④
当C<<C1、C<<C2时,式④可简化为
f≈1/[2π·(LC)1/2]⑤
这样就可以大大减小了极间电容对振荡频率的影响。改进以后的电容三点振荡器的频率稳定度,可达10-4-10-5。 |
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