当前课程知识点:模拟电子技术基础 > 第9章 信号发生电路(第11周) > 9.3 LC正弦波振荡电路 > 9.3.4电容三点式振荡电路.mp4
同学们好
上一讲我们介绍了电感三点式振荡电路
由该电路我们不难想象
若晶体管的三个电极都有电容相连
则构成了下面我们将要介绍的
电容三点式振荡电路
电容三点式振荡电路
又称为考毕兹振荡器
首先按照正弦波振荡电路分析方法中的
第一步来分析电路组成
同样
仍从“一看 二查 三找”
三方面入手进行分析
在此仅介绍如何寻找反馈电压
由于C2的一端通过Cb接晶体管的基极
另一端交流接地
则C2两端电压为反馈电压Uf
因此该电路常称为电容反馈式振荡电路
其次
进行正弦波振荡电路
分析方法中的第二步
判断振荡条件
我们先分析相位平衡条件
与电感三点式振荡电路一样
也采用如下两种方法
方法一是根据“射同基反”来判断
对于交流信号
晶体管发射极通过
Ce接至C1和C2之间的抽头
显然抽头两侧皆为电容
即所谓“射同”
晶体管基极经Cb至C2与L之间的
连接点
由于C2与L是两种
不同性质的电抗元件
即所谓“基反”
符合三点式振荡电路的组成原则
即满足相位平衡条件
方法二是根据“三步曲法”来判断
反馈信号从晶体管的基极输入
假想从反馈线的k点断开
并引入瞬时极性为⊕的Uk
则晶体管的集电极
C1和C2的上端为
下端为⊕⊕
可见
经过一个放大和反馈环路后
Uk的瞬时极性
和大小由原来的⊕变为⊕⊕
表明此电路引入了正反馈
满足相位平衡条件
下面再来分析幅值平衡条件
当由C1 C2和L所构成的
选频网络的品质因数远大于1时
流过C1和C2的电流近似相等
则反馈系数
可以证明
当满足起振条件时
应使三极管的β满足
式中R'为集电极等效负载电阻
C1/C2的具体数值通过实验来确定
下面进行正弦波振荡电路
分析方法中的第三步
估算谐振频率
振荡频率
由于有两个谐振电容C1和C2
从LC并联谐振回路的特性可知
当品质因数远大于1时
流过C1和C2的电流近似相等
可将两电容视为近似串联
此时的电容
注意不是C1+C2
同样
也可归纳出该电路的特点
一是因为电容C1 C2
与晶体管的输入 输出电容并联
如图(b)所示
所以振荡频率会受到电容Ci Co的影响
并且C1 C2的取值过大
将使振荡频率降低
故在高频时频率稳定性较差
二是若用改变电容器的方法
来调节振荡频率
需要同时调节C1 C2的值
否则会影响电路的反馈系数
进而影响电路的起振和输出电压的幅度
若用改变电感量L的方法
调节频率很困难
因此这种电路常用作固定频率振荡电路
三是因电容对高次谐波呈现低阻
使取自电容C2两端的
反馈电压中的谐波成分少
振荡波形较好
可见
尽管电容三点式振荡电路有很多不足
但是它有一个电感三点式没有的优点
那就是振荡波形较好
为此
为了最大限度地克服
电容三点式振荡电路上述两点的不足
需要引出下面将要介绍的
两种改进型电容三点式振荡电路
第一种是串联改进型
电容三点式振荡电路
也叫克拉泼振荡电路
该电路的特点是把电容三点式电路中的
集电极—基极之间的
电感支路用L C3串联来代替
故得此名
在选择电路参数时
如果所选的C1 C2的容值
远大于晶体管的极间电容和杂散电容
由电路可得回路总电容
故回路振荡频率可近似为
可见
振荡频率基本上由L和C3决定
而与C1 C2的关系很小
这一巧妙设计既摆脱了
分布电容Ci Co的影响
又可通过调整C3来改变频率
而不影响反馈系数
第二种是并联改进型
电容三点式振荡电路
也称西勒振荡电路
它与克拉泼振荡电路相比
在电感L两端并联了一个可调电容C4
而将C3改为固定电容
由于C4与L并联
故得此名
同理
若所选C1 C2的容值远大于
晶体管的极间电容和杂散电容
由电路可得回路总电容
故回路振荡频率可近似为
可以证明
调节C4对放大电路增益的影响不大
因此该电路适用于
对波形和频率要求较高的场合
比如在短波 超短波通信机
电视接收机等高频设备中
得到了广泛的应用
到目前为止我们看到的振荡电路中的
谐振回路都比较规范
如果同学们遇到如图所示的振荡电路时
如何判断出它是何种振荡电路呢
振荡频率又是多少呢
如果把C3短路或C4开路
分别会对电路产生怎样的影响呢
虽然目前我们已有“瞬时极性法”
和“射同基反”两种
判断相位平衡条件的方法
但就此电路而言
直接采用“瞬时极性法”有些困难
因为组成选频网络的谐振元件比较分散
此时
“射同基反”就凸显其优势
具体地说
晶体管发射极经旁路电容C4交流接地
并且发射极两侧分别接有C2与C1
即所谓“射同”
晶体管基极经耦合电容C3后
一端接有C2
另一端接有L
即所谓“基反”
符合三点式振荡电路的组成原则
当满足幅值平衡条件时将产生振荡
由于发射极两侧接有电容
故此电路为电容三点式正弦波振荡电路
代入数据计算可得2350pF
当电容C3短路 在静态时
使晶体管不能正常放大
当C4断开
R4将引入一个交直流负反馈
使电压放大倍数降低
甚至难以起振
请同学们认真比较电感三点式振荡电路
和电容三点式振荡电路各自的优缺点
以便在实际应用中
选择合适类型的振荡电路
-1.1 半导体的基础知识
-1.2 PN结及其特性
-1.3 半导体二极管
-1.4 非线性电路的分析方法
-1.5 特殊二极管
-第1章 半导体二极管及其基本电路(第1周)--单元测验
-2.1 晶体管及其特性
--2.1.5晶体管的主要参数与温度对特性曲线的影响.mp4
-2.2 放大电路的主要性能指标及组成原则
-2.3 放大电路的特点
-2.4 放大电路的图解分析法
-2.5 放大电路的等效电路法
-2.6 工作点稳定共射放大电路
-2.7 共集基本放大电路
-2.8 共基基本放大电路
-第2章 双极型晶体管及其基本放大电路(第2、3周)--单元测验
-3.1 场效应管的类型与结型场效应管
-3.2 绝缘栅型场效应管
-3.3 各种场效应管的特性比较
-3.4 场效应管的主要参数及小信号等效模型
-3.5 共源基本放大电路
-3.6 共漏基本放大电路
-单元测验
-4.1 多级放大电路
-4.2 集成运放的组成框图与电路符号
-4.3 放大电路的频率响应
-4.4 晶体管高频小信号等效模型
-4.5 固定偏置共射放大电路的频率响应
-4.6 分压式静态工作点稳定共射放大电路的频率响应
--4.6分压式静态工作点稳定共射放大电路的频率响应.mp4
-4.7 直耦共射电路和多级放大电路的频率响应
-阶段性知识回顾 1-4章知识小结
--Video
-第4章 多级放大电路与频率响应(第5周)--单元测验
-5.1 反馈的基本概念
-5.2 交流负反馈放大电路的四种组态
-5.3 负反馈对放大电路性能的影响
-5.4 深度负反馈放大电路的分析方法
-5.5 负反馈放大电路的稳定问题
-单元测验
-6.1 功率放大电路的要求与分类
-6.2 OCL互补对称功率放大电路
-6.3 OTL互补对称功率放大电路
-6.4 复合管及其准互补对称功率放大电路
-6.5 其他类型的功率放大电路
-单元测验
-7.1 集成运放的电路特点
-7.2 集成电路中的电流源电路
-7.3 基本差动放大电路及其特征
-7.4 长尾式差动放大电路
-7.5 恒流源式差动放大电路
-7.6 其他类型的差动放大电路
-7.7 集成运算放大电路简介
-阶段性知识回顾 5-7章知识小结
-单元测验
-8.1 理想集成运放的分析方法
-8.2 比例运算电路
-8.3 加法与减法运算电路
-8.4 积分与微分运算电路
-8.5 对数与指数(反对数)运算电路
-8.6 模拟乘法电路及其应用
-8.7 有源滤波电路
-8.8电压比较器
-单元测验
-9.1 正弦波振荡电路的基本概念
-9.2 RC正弦波振荡电路
-9.3 LC正弦波振荡电路
-9.4 石英晶体正弦波振荡电路
-9.5 非正弦波发生电路
-单元测验
-10.1 直流电源的组成
-10.2 单相整流电路
-10.3 滤波电路
-10.4 稳压电路
-阶段性知识回顾 8-10章知识小结
-单元测验