LC 振盪器
正文
由LC諧振迴路作反饋電路的反饋型正弦波振盪器。其放大電路主要由電晶體或電子管構成,自振頻率基本上決定於諧振迴路的電感L和電容C,振盪幅度主要受制於有源電子器件的非線性和電源電壓的幅度。LC振盪器因諧振迴路具有很高的選擇性,即使放大器工作在非線性區,振盪電壓仍非常接近正弦形。但因它的諧振元件LC之值限於體積不宜過大,振盪頻率不宜太低,一般為幾百千赫到幾百兆赫。頻率穩定度墹f/f一般為10-2~10-4 量級,略優於RC 振盪器,但比石英晶體振盪器要低幾個數量級。諧振元件L或C的數值調節方便,可藉以改變振盪頻率,因而為廣播、通信、電子儀器等電子設備所廣泛採用。
LC振盪器依L、C在電路中的接法不同而有調集振盪器、哈特萊振盪器、科皮茲振盪器等主要類型。 調集振盪器 LC 諧振迴路接在電晶體的集電極-發射極之間,並通過互感使基極和發射極間產生反饋耦合(圖1)。電感線圈的初、次級電壓應互為反相,以實現正反饋。振盪頻率f低於電晶體的β截止頻率f時,調集振盪器的自振頻率f0和起振條件(見振盪)分別為 式中Ri和R0分別是放大器的輸入和輸出阻抗,gm是電晶體的跨導。調集振盪器一般適於產生幾千赫到幾兆赫的正弦振盪。它由於採用互感耦合方式而容易實現阻抗匹配。 哈特萊振盪器 又稱電感三點式振盪器。構成正反饋的L1、L2分別接在電晶體集電極-發射極和基極-發射極之間,C接在集電極-基集之間(圖2)。用於低頻的自振頻率f0和起振條件分別為 式中L=L1+L2+2M。哈特萊振盪器的線路簡單,容易起振,也易於改變頻率,但波形一般不太好,其振盪頻率可從數百千赫到數十兆赫。 科皮茲振盪器 又稱電容三點式振盪器。構成正反饋的C1、C2分別接在電晶體集電極-發射極和基極-發射極之間,L接在集電極-基極之間(圖3)。用於低頻時,自振頻率f0和起振條件分別為 科皮茲振盪器輸出波形好,工作頻率可達數百兆赫,但極間電容變化對頻率穩定度的影響較大,頻率調整比較困難。
若在L支路中串入一個比C1和C2小得多的電容器C3,其自振頻率將近似為 它主要決定於L和C3,從而減輕了極間電容對頻率穩定度的影響,也便於頻率調整。經過這樣改進的電路稱為克拉潑振盪器。若在克拉潑振盪器的諧振元件 L兩端再並接一個小電容器C4,就可構成西勒振盪器。這時,其自振頻率f0近似為 式中
西勒振盪器的振幅在工作頻段內比較平坦,適於作為可變頻率振盪器。