关于常用三点式振荡器
晶体三极管因其适中的增益、宽泛的工作频带和紧凑的体积,在电路设计中常被巧妙地构建成简洁可靠的三点式LC振荡器。这一振荡器形式已然成为各类振荡电路的主流选择。
关于三点式振荡器的交流等效电路,如下图所示。此图并非实际原理图,而是依据交流等效原则对原理图进行的简化。接下来,让我们了解一下交流等效原则的具体内容:
(一)旁路电容器在交流等效电路中可视为短路线;
(二)扼流电感在交流等效电路中被视为开路状态;
三点式LC振荡器的核心构造包括单管放大器与LC选频反馈网络。当两者以正确的组合形态呈现时,它们共同构成了振荡器回路。
在三点式振荡器中,LC选频网络通常采用以下两种形式,如以下两图所示:
LC选频网络的具体形式
在三点式振荡器的交流等效电路中,L1、L2、C或C1、C2、L分别对应于Xbc、Xbe、Xce。为了确保回路能以谐振状态工作,必须满足Xbc+Xbe+Xce=0的条件。这表示三种电抗器件不能同时呈现感抗或容抗,而是需要由两种不质的电抗共同构成。
由于电感反馈网络呈现为“高通滤波器”的特性,这不利于滤除电路中的谐波,因此电容反馈式LC网络在振荡器中应用更为普遍。
那么,如何合理组合这三个电抗器件以使电路满足正反馈条件呢?
电抗组合示意图
正反馈的形成要求-Uc与Ub同相。在电路中,振荡电流为Iosc。Ub和Uc的关系式表明,为了实现同相条件,需要满足jXbe=jXce。这进一步意味着Xbc与Xce的性质需相同,遵循“射同它异”的原则。在弱耦合状态下,Xbe和Xce的比值决定了电压反馈的比例。
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