三點式振蕩器詳解演示文稿目前一頁\總數二十九頁\編于十六點優選三點式振蕩器目前二頁\總數二十九頁\編于十六點5.5.1構成三點式振蕩器的原則(相位判據)假設:(1)不計晶體管的電抗效應；(2)LC回路由純電抗元件組成，即為滿足相位條件，回路引出的三個端點應如何與晶體管的三個電極相連接？

如圖所示，振蕩器的振蕩頻率十分接近回路的諧振頻率，于是有即目前三頁\總數二十九頁\編于十六點三點式振蕩器的相位判據∵放大器已經倒相,即與差180°，所以要求反饋電壓必須與反相才能滿足相位條件，如圖5.5-1所示。目前四頁\總數二十九頁\編于十六點

因此，Xbe必須與Xce同性質，才能保證與反相。

由5.5.3和5.5.4式，歸結起來，Xbe和Xce性質相同；Xcb和Xce、Xbe性質相反,即分別為電感和電容。這就是三點式振蕩器的相位判據。可以這樣來記憶：與發射極相連接的兩個電抗性質相同，另一個電抗則性質相反。（或是CB接的與其他二極接的性質相反。）目前五頁\總數二十九頁\編于十六點5.5.2電容三點式振蕩器——考畢茲振蕩器圖所示電路是電容三點式的典型電路。LC回路的三個端點分別與三個電極相連，且Xce和Xbe為容抗，Xcb為感抗。故屬電容反饋三點式振蕩器，又稱考畢茲振蕩器。電容三點式振蕩器目前六頁\總數二十九頁\編于十六點其中ZL為高頻扼流圈，防止高頻交流接地。Rb1、Rb2、Re為偏置電阻。下面分析該電路的振蕩條件，圖(a)畫了交流等效電路。(b)為Y參數等效電路。電容三點式振蕩器的等效電路目前七頁\總數二十九頁\編于十六點容易判斷振蕩器屬并-并聯接，電壓取樣電流求和的反饋放大器。設其信號源電流為，負載電流為，顯然式中，Yi——網絡aa′--bb′的大信號輸入導納；Yr——網絡aa′--bb′的大信號反向傳輸導納；Yf——網絡aa′--bb′的大信號正向傳輸導納；Yo——網絡aa′--bb′的大信號輸出導納。實際上，這只不過是虛構的。而意味著式5.5.5是線性齊次方程。即目前八頁\總數二十九頁\編于十六點其系數行列式為0，即因網絡aa′-bb′是兩個網絡(有源和無源)并-并聯接，所以式中，T表示晶體管，n表示無源網絡。即目前九頁\總數二十九頁\編于十六點

這就是反映振蕩器滿足平衡條件。使用上述方法時，應使兩個網絡的電壓、電流方向符合電壓取樣、電流求和的條件。5.5.9式中[yT]是晶體管參數，可以測得和計算出,[yn]則可以由具體網絡根據y參數的定義求得。假設，振蕩器的工作頻率遠低于fT，且忽略內部反饋的影響和不計晶體管的電抗效應，有目前十頁\總數二十九頁\編于十六點由下圖，根據y參數的定義，可求得無源網絡|yn|為目前十一頁\總數二十九頁\編于十六點將式5.5.10和5.5.11代入式5.5.9得整理得無源網絡目前十二頁\總數二十九頁\編于十六點令其虛部等于0,可求得振蕩頻率為式中：可見，電容三點式振蕩器的振蕩頻率略高于回路的諧振頻率，且與晶體管的參數有關。目前十三頁\總數二十九頁\編于十六點令其實部等于0，并近似認為，可求得其振蕩平衡條件為用微變參數代替平均參數，可求得起振時所要求的最小跨導(gm)min，其起振條件為因代入上式得目前十四頁\總數二十九頁\編于十六點從圖（a）可以看出，反饋電壓不僅取決于電容C2，還與晶體管的輸入導納gie有關。當gie較小時，gie的分路作用可以忽略，此時第一項起主要作用當，利于起振。當gie較大時，gie的分流作用不能忽略，此時第二項起主要作用，則，難于起振。

所以不能簡單地認為反饋系數越大，就越易起振，而應目前十五頁\總數二十九頁\編于十六點該有一定范圍。另外反饋系數的大小還會影響振蕩波形的好壞，反饋系數過大會產生較大的波形失真。通常F≈0.01～1且一般取得較小。以上的討論，沒有考慮線圈的損耗，如考慮到r的影響,則起振條件應該修正，如圖（b）所示。將r經過兩次折算，折算到ce兩端和goe并聯，所以起振條件應修正為:目前十六頁\總數二十九頁\編于十六點當不考慮gie的影響時，反饋系數F的大小為將gie折算到放大器的輸出端，有放大器總的負載電導為圖4-8電容反饋振蕩器電路∵

∴

可見，反饋系數并非越大越好。（另一種分析法）目前十七頁\總數二十九頁\編于十六點圖（a）影響起振因素圖（b）起振條件修正Pce=c2/(c1+c2)gP目前十八頁\總數二十九頁\編于十六點5.5.3電感三點式振蕩器——哈特萊振蕩器電感三點式振蕩器電路如圖所示。是從L2取得的,故稱為電感反饋三點式振蕩器。通常L1、L2同繞在一個骨架上，它們之間存在著互感，且耦合系數M≈1。電感三點式等效電路目前十九頁\總數二十九頁\編于十六點下面利用基爾霍夫定律列出網孔方程來分析其振蕩條件.由圖(c)列出I電流回路方程：(I回路)（Ib回路）（Ic回路）目前二十頁\總數二十九頁\編于十六點令上面方程組系數行列式D的虛部等于零，整理后得所以，得到可見，ωg略低于回路諧振角頻率ω0，且振蕩頻率與晶體管參數有關。通常情況下有故（電容三點式的頻率是略高于回路諧振角頻率。）式中L=L1+L2+2M（同名端在異側推出-M）目前二十一頁\總數二十九頁\編于十六點為求起振條件，可令方程組的系數行列式D的實部等于0，即可得振蕩平衡條件:因此起振條件是:目前二十二頁\總數二十九頁\編于十六點故起振條件可寫成：至于反饋系數的選取，為兼顧振蕩的振蕩波形，通常取F=0.1~0.5。（考畢茲電路F=0.01~1）目前二十三頁\總數二十九頁\編于十六點5.5.4電容三點式與電感三點式振蕩器比較電容三點式:優點：1.輸出波形好，接近于正弦波；2.因晶體管的輸入輸出電容與回路電容并聯，可適當增加回路電容提高穩定性；3.工作頻率可以做得較高（利用極間電容）缺點：調整頻率困難，起振困難。電感三點式：優點：起振容易，調整方便；缺點：輸出波形不好，在頻率較高時，不易起振。電感三點式起振條件振蕩頻率電容三點式起振條件振蕩頻率（實際會略高）（實際會略低）目前二十四頁\總數二十九頁\編于十六點5.5.5改進型電容三點式振蕩器

前面研究的三種振蕩器，其振蕩頻率ω不僅取決于LC回路參數，還與晶體管的內部參數(Goe、Gie、Coe、Cie)有關，而晶體管的參數又隨環流溫度、電源電壓的變化而變化，因此其頻率穩定度不高。以電容三點式為例，如圖所示,Cie和Coe分別與回路電容并聯，其振蕩頻率可近似寫成

如何減小晶體管電容Coe、Cie對頻率的影響呢？目前二十五頁\總數二十九頁\編于十六點1.加大回路電容C1和C2的值，但它限制了振蕩頻率的提高，同時為確保ω的不變，減小了L的值，隨之帶來Q值下降，使振蕩幅度下降甚至停振。這種方法只適用于頻率不高的場合。2.同時減小接入系數pce和pbe，而又不改變反饋系數，這就是圖所示的克拉潑(Clapp)振蕩器。這種電路就是在L支路中串接一個可變的小電容器C3，所以又叫做串聯型電容三點式反饋振蕩器，它是在電容三點式的基礎上進行了改進。晶體管電容Coe、Cie對振蕩頻率的影響目前二十六頁\總數二十九頁\編于十六點考畢茲克拉潑振蕩器Coe、Cie只影響C1、C2,對諧振回路影響很小。目前二十七頁\總數二十九頁\編于十六點所以可采用電容三點式的分析方法。故式中可見，ωg只取決于L、C3，而與C1、C2基本無關。于是可以增加