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三點(diǎn)式振蕩器利用電容耦合或電感(自耦變壓器)耦合代替互感耦合,可以克服互感耦合振蕩器振蕩頻率低的缺點(diǎn),是一種應(yīng)用范圍較廣的振蕩電路,其工作頻率可達(dá)到幾百兆赫。 1.組成與振蕩條件 三點(diǎn)式振蕩器是指振蕩回路的3 個(gè)端點(diǎn)與三極管的3 個(gè)引腳(電極)分別連接而構(gòu)成的振蕩器,如圖6-19所示。VT 是三極管,Xbe、Xcb、Xce 是3 個(gè)電抗。 圖6-19 三點(diǎn)式振蕩器原理圖 振蕩器起振的條件是:要求Xbe、Xce 必須是相同性質(zhì)的電抗,也就是同為電感或同為電容;而Xcb 則與Xbe、Xce 的電抗性質(zhì)相反。 2.分類 三點(diǎn)式振蕩器主要有電感三點(diǎn)式振蕩器、電容三點(diǎn)式振蕩器、改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器等。 (1)電感三點(diǎn)式振蕩器 典型的電感三點(diǎn)式振蕩器如圖6-20所示。該電路的核心元器件是VT、L1、L2、C3、C1。其中,VT 是振蕩管,L1、L2 和C3 是振蕩回路的3 個(gè)電抗,C1 是正反饋電容。 圖6-20 典型的電感三點(diǎn)式振蕩器 電源電壓VCC 一路通過(guò)電感L1 加到振蕩管VT 的集電極,另一路通過(guò)R1、R2 分壓后為VT 的基極提供導(dǎo)通電壓,使VT 導(dǎo)通,它的集電極電流使L1 產(chǎn)生上正、下負(fù)的電動(dòng)勢(shì),使電感L2 感應(yīng)出上正、下負(fù)的脈沖電壓,該脈沖通過(guò)正反饋電容C1 加到VT 的基極,使VT 因正反饋雪崩過(guò)程迅速進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。VT 飽和后,它的集電極電流不再增大,因電感中的電流不能突變,所以L1 產(chǎn)生反相的電動(dòng)勢(shì),致使L2 相應(yīng)產(chǎn)生反相的電動(dòng)勢(shì)。該電動(dòng)勢(shì)通過(guò)C1 使VT 迅速截止。VT 截止后,L1 兩端的電動(dòng)勢(shì)對(duì)諧振電容C1 充電,隨著C1 不斷充電,充電電流不斷減小,致使L1 再次產(chǎn)生反相電動(dòng)勢(shì),L2 相應(yīng)產(chǎn)生反相電動(dòng)勢(shì),如上所述,VT 進(jìn)入振蕩狀態(tài)。振蕩器頻率的大小由L1、L2 和C3 的參數(shù)決定,改變C3 的容量就可以調(diào)節(jié)振蕩頻率。因此,C3 可以使用可調(diào)電容。 提示 電感三點(diǎn)式振蕩器具有易起振、振蕩幅度大、頻率調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點(diǎn),但它的正反饋信號(hào)對(duì)高次諧波的阻抗大,容易導(dǎo)致輸出波形失真,所以此類振蕩器主要應(yīng)用在波形要求不高的場(chǎng)合。 (2)電容三點(diǎn)式振蕩器 典型的電容三點(diǎn)式振蕩器如圖6-21所示。該電路的核心元器件是VT、C3、C4、L、C1。其中,VT 是振蕩管,C3、C4 和L 是振蕩回路的3 個(gè)電抗,C1 是正反饋電容。 圖6-21 典型的電容三點(diǎn)式振蕩器 電源電壓VCC 通過(guò)R1、R2 分壓獲得Ub,該電壓加到VT 的基極后,VT 導(dǎo)通,它的集電極輸出倒相后(相差180°)的電壓Uo。該電壓不僅加到C3 兩端,而且加到L、C4 兩端,因電感中的電流滯后電壓90°,所以流過(guò)L 的電流I 要比Uo 滯后90°,而I 流過(guò)C4 產(chǎn)生的電壓又比I 滯后90°,也就是與Uo 反相(相差180°),但與Ub 同相,所以它是作為正反饋電壓通過(guò)C1 加到VT 的基極,最終使VT 進(jìn)入振蕩狀態(tài)。 提示 電容三點(diǎn)式振蕩器具有輸出波形好、振蕩頻率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但也存在不易起振、頻率調(diào)節(jié)范圍窄的缺點(diǎn)。 (3)改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器 典型的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器如圖6-22所示。該電路的核心元器件是VT、C2~C4、L1、C1。其中,VT 是振蕩管,C2~C4 和L1 是振蕩回路的4 個(gè)電抗。 圖6-22 典型的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器 該電路與圖6-21所示電路主要的區(qū)別是:一是將容量大的C2、C3 分別并聯(lián)在VT 的集電極、發(fā)射極和基極、發(fā)射極間,二是在L1 的回路中串聯(lián)容量小的C4。由于C4 的容量遠(yuǎn)小于C2、C3 的容量,所以該振蕩器的振蕩頻率主要由L1 和C4 的參數(shù)大小來(lái)決定,改變C4 的容量也就可以改變振蕩頻率。振蕩器頻率由L1、L2 和C3 的參數(shù)大小來(lái)決定,改變C3 的容量就可以調(diào)節(jié)振蕩頻率。因此,C4 可以使用可調(diào)電容。振蕩器產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)通過(guò)L2 耦合輸出。 提示 改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器比普通電容三點(diǎn)式振蕩器具有更高的振蕩頻率。 |
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