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[導讀]由振蕩器的原理可以看出,振蕩器實際為一個具有反饋的非線性系統(tǒng),要精確計算是很困難的,而且也不必要。因此,振蕩器的設計通常是進行一系列設計考慮和近似估算,選擇合理的線路和工作點,確定元件的數(shù)值,而工作狀態(tài)和元件的準確數(shù)字需要在調(diào)整、調(diào)試中最后確定。

振蕩器的原理可以看出,振蕩器實際為一個具有反饋的非線性系統(tǒng),要精確計算是很困難的,而且也不必要。因此,振蕩器的設計通常是進行一系列設計考慮和近似估算,選擇合理的線路和工作點,確定元件的數(shù)值,而工作狀態(tài)和元件的準確數(shù)字需要在調(diào)整、調(diào)試中最后確定。

LC設計及常見LC

振蕩器電路選擇LC振蕩器一般工作在幾百千赫茲至幾百兆赫茲范圍。振蕩器線路主要根據(jù)工作的頻率范圍及波段寬度來選擇。在短波范圍:電感反饋振蕩器、電容反饋振蕩器都可以采用。若要求輸出頻率調(diào)節(jié)范圍較寬:選擇電感反饋振蕩器;若要求頻率較高:常采用克拉潑、西勒電路。在中、短波收音機中,為簡化電路常用變壓器反饋振蕩器做本地振蕩器。

晶體管選擇從穩(wěn)頻的角度出發(fā),應選擇fT較高的晶體管,這樣晶體管內(nèi)部相移較小。通常選擇fT >(3~10)f1max。同時希望電流放大系數(shù)β大些,這既容易振蕩,也便于減小晶體管和回路之間的耦合

直流饋電線路的選擇為保證振蕩器起振的振幅條件,起始工作點應設置在線性放大區(qū);從穩(wěn)頻出發(fā),穩(wěn)定狀態(tài)應在截止區(qū),而不應在飽和區(qū)(因為飽和區(qū)的輸出阻抗較小),否則回路的有載品質(zhì)因數(shù)QL將降低。所以,通常應將晶體管的靜態(tài)偏置點設置在小電流區(qū),電路應采用自偏壓。

振蕩回路元件選擇從穩(wěn)頻出發(fā),振蕩回路中電容C應盡可能大,但C過大,不利于波段工作;電感L也應盡可能大,但L大后,體積大,分布電容大,L過小,回路的品質(zhì)因數(shù)過小,因此應合理地選擇回路的C、L。在短波范圍,C一般取幾十至幾百皮法,L一般取0.1至幾十微亨。

反饋回路元件選擇由前述可知,為了保證振蕩器有一定的穩(wěn)定振幅以及容易起振,在靜態(tài)工作點通常應選擇:Y(f)R(L)F'=3~5當靜態(tài)工作點確定后,Y(f)的值就一定,對于小功率晶體管可以近似為:Y(f)=g(m)反饋系數(shù)的大小應在下列范圍選擇:0.1~0.5。

電容反饋振蕩器反饋網(wǎng)絡是由電容元件完成的,稱為電容反饋振蕩器,也稱為考必茲(Colpitts)振蕩器。其特點是輸出波形較好、輸出頻率較高,但振蕩頻率調(diào)節(jié)不方便。

電感反饋振蕩器反饋網(wǎng)絡是由電感元件完成的,稱為電感反饋振蕩器,也稱為哈特萊(Hartley)振蕩器。其特點是振蕩頻率調(diào)節(jié)比較方便,但輸出波形較差、輸出頻率不能太高。

兩種改進型電容反饋振蕩器無論是電容反饋振蕩器還是電感反饋振蕩器,晶體管的極間電容均會對振蕩頻率有影響,而極間電容受環(huán)境溫度、電源電壓等因素的影響較大,故他們的頻率穩(wěn)定度不高,需要對其進行改進,因此得到兩種改進型電容反饋振蕩器——克拉潑振蕩器和西勒振蕩器。

場效應管振蕩器原則上說,各種晶體管振蕩線路,都可以用場效應管構成,可以根據(jù)振蕩原理導出用場效應管參數(shù)表示的振蕩條件。

壓控振蕩器壓控振蕩器通過改變控制電壓改變變?nèi)荻O管的電容,從而改變振蕩頻率。主要性能指標:壓控靈敏度和線性度。其中壓控靈敏度定義為單位控制電壓引起的振蕩頻率的變化量。

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