0 引言
在模擬電子技術(shù)課程中,判別振蕩電路能否產(chǎn)生振蕩的步驟的是:先看直流通路,看放大器件是否工作在放大區(qū);再看交流通路,看是臺(tái)滿足振蕩條件。RC振蕩也好,LC振蕩電路也好,振蕩條件為:
AF=1
此條件可分解為振幅條件和相位條件,即:
1 三點(diǎn)式振蕩器的特點(diǎn)
所謂三點(diǎn)式振蕩器,是指LC振蕩器中選頻網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)電容、一個(gè)電感或者兩個(gè)電感、一個(gè)電容組成的振蕩器。一般LC振蕩電路在直流通路正常情況下判別能否振蕩時(shí)由于振幅條件不便于判別,只看相位條件即可,只要相位條件滿足,我們就說(shuō)它能夠振蕩。振蕩電路中的放大器可以是運(yùn)放,也可以是由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成。對(duì)于由運(yùn)放組成的電路,相位條件相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好判別;由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路,要判別相位條件對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度。要正確判別相位條件需要先分析放大電路的組態(tài),再看反饋信號(hào)與輸出信號(hào)之間的相位差,兩者判斷錯(cuò)一個(gè)也得不到正確的結(jié)果。對(duì)此,根據(jù)多年來(lái)對(duì)模擬電子技術(shù)的講解和對(duì)大量的振蕩電路的分析,先把自己的一點(diǎn)總結(jié)供大家討論。
我們知道,三點(diǎn)式選頻網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)該有兩個(gè)電容、一個(gè)電感或者兩個(gè)電感、一個(gè)電容組成,如圖1所示,為方更敘述,現(xiàn)把選頻網(wǎng)絡(luò)中每?jī)蓚(gè)電抗器件的結(jié)點(diǎn)給出一編號(hào)。
在分析由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成的三點(diǎn)式振蕩電路時(shí),先看直流通路,在直流通路正常的情況下,交流通路只需要觀察是否滿足射同基反(或者源同柵反)。下面結(jié)合具體的電路進(jìn)行說(shuō)明。
2 電容三點(diǎn)式振蕩電路
如圖2和圖3所示,是兩個(gè)電容三點(diǎn)式的振蕩電路。我們應(yīng)用射同基反判斷相位條件是否滿足。
先看圖2,圖2中晶體管的發(fā)射極接的是三點(diǎn)式選頻網(wǎng)絡(luò)的2端,集電極接的是1端,基極在交流通路中接地,所以基極相當(dāng)于接的是3端。發(fā)射極與基極問(wèn)接的單個(gè)選頻器件是電容C2,發(fā)射極與集電極之間接的是電容Cl,發(fā)射極與其他兩個(gè)電極之間接的是電抗性質(zhì)相同的電容,所以射同已經(jīng)滿足;基極與發(fā)射極接的電容C2,基極與集電極之間接的單個(gè)選頻器件是電感L,電感與電容是兩個(gè)電抗性質(zhì)相反的器件,所以基反也是滿足的,圖2電路支流通路正常,又滿足射同基反的條件,所以是可以振蕩的。
再看圖3。放大器的組態(tài)雖然與圖2不同,按射同基反分析仍然滿足射同基反,直流通路正常,該電路也可以振蕩。如果用相位條件判別也是滿足的。
如果用相位條件來(lái)判斷圖2和圖3中兩個(gè)電路,可以得到:
注意觀察圖2和圖3,電容二點(diǎn)式電路中選頻網(wǎng)絡(luò)的2端是電容與電容的結(jié)點(diǎn),1和3端是電容與電感的結(jié)點(diǎn),所以分析電容三點(diǎn)式振蕩電路的相位條件時(shí)只需要看選頻網(wǎng)絡(luò)的2端是否直接或者通過(guò)一電阻與發(fā)射極(或者場(chǎng)效應(yīng)管的源極)相連,l和3端是否直接或者通過(guò)一電阻與基極和集電極相連。圖2中符去掉基極電容Cb相位條件仍然滿足,電路只要振幅條件滿足仍可振蕩。
3 電感三點(diǎn)式振蕩電路
圖4所示是一個(gè)電感三點(diǎn)式的振蕩電路。用同樣的方法觀察圖中的電路發(fā)現(xiàn)晶體管的發(fā)射極與其他兩個(gè)電極之間接的是電感,而基極與發(fā)射極之間接的是電感,與集電極之間接的是電容,滿足射同基反,也就是滿足相位條件,直流通路正常,在幅度條件滿足的情況下可以進(jìn)行正弦波振蕩。用相位條件來(lái)判別可得到: