三点式振荡器利用电容耦合或电感(自耦变压器)耦合代替互感耦合,可以克服互感耦合振荡器振荡频率低的缺点,是一种应用范围较广的振荡电路,其工作频率可达到几百兆赫。
- 组成与振荡条件
三点式振荡器是指振荡回路的3 个端点与三极管的3 个引脚(电极)分别连接而构成的振荡器,如图1所示。VT 是三极管,Xbe、Xcb、Xce 是3 个电抗。
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振荡器起振的条件是:要求Xbe、Xce 必须是相同性质的电抗,也就是同为电感或同为电容;而Xcb 则与Xbe、Xce 的电抗性质相反。
1. 分类
三点式振荡器主要有电感三点式振荡器、电容三点式振荡器、改进型电容三点式振荡器等。
(1)电感三点式振荡器
典型的电感三点式振荡器如图2所示。该电路的核心元器件是VT、L1、L2、C3、C1。其中,VT 是振荡管,L1、L2 和C3 是振荡回路的3 个电抗,C1 是正反馈电容。
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图2 典型的电感三点式振荡器
电源电压VCC 一路通过电感L1 加到振荡管VT 的集电极,另一路通过R1、R2 分压后为VT 的基极提供导通电压,使VT 导通,它的集电极电流使L1 产生上正、下负的电动势,使电感L2感应出上正、下负的脉冲电压,该脉冲通过正反馈电容C1 加到VT 的基极,使VT 因正反馈雪崩过程迅速进入饱和导通状态。VT 饱和后,它的集电极电流不再增大,因电感中的电流不能突变,所以L1 产生反相的电动势,致使L2 相应产生反相的电动势。该电动势通过C1 使VT 迅速截止。VT 截止后,L1 两端的电动势对谐振电容C1 充电,随着C1 不断充电,充电电流不断减小,致使L1 再次产生反相电动势,L2 相应产生反相电动势,如上所述,VT 进入振荡状态。振荡器频率的大小由L1、L2 和C3 的参数决定,改变C3 的容量就可以调节振荡频率。因此,C3 可以使用可调电容。
提示:
电感三点式振荡器具有易起振、振荡幅度大、频率调节范围宽等优点,但它的正反馈信号对高次谐波的阻抗大,容易导致输出波形失真,所以此类振荡器主要应用在波形要求不高的场合。
(2)电容三点式振荡器
典型的电容三点式振荡器如图3所示。该电路的核心元器件是VT、C3、C4、L、C1。其中,VT 是振荡管,C3、C4 和L 是振荡回路的3 个电抗,C1 是正反馈电容。
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电源电压VCC 通过R1、R2 分压获得Ub,该电压加到VT 的基极后,VT 导通,它的集电极输出倒相后(相差180°)的电压Uo。该电压不仅加到C3 两端,而且加到L、C4 两端,因电感中的电流滞后电压90°,所以流过L 的电流I 要比Uo 滞后90°,而I 流过C4 产生的电压又比I 滞后90°,也就是与Uo 反相(相差180°),但与Ub 同相,所以它是作为正反馈电压通过C1 加到VT的基极,最终使VT 进入振荡状态。
提示:
电容三点式振荡器具有输出波形好、振荡频率稳定等优点,但也存在不易起振、频率调节范围窄的缺点。
(3)改进型电容三点式振荡器
典型的改进型电容三点式振荡器如图4所示。该电路的核心元器件是VT、C2~C4、L1、 C1。其中,VT 是振荡管,C2~C4 和L1 是振荡回路的4 个电抗。
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该电路与图3所示电路主要的区别是:一是将容量大的C2、C3 分别并联在VT 的集电极、发射极和基极、发射极间,二是在L1 的回路中串联容量小的C4。由于C4 的容量远小于C2、 C3 的容量,所以该振荡器的振荡频率主要由L1 和C4 的参数大小来决定,改变C4 的容量也就可以改变振荡频率。振荡器频率由L1、L2 和C3 的参数大小来决定,改变C3 的容量就可以调节振荡频率。因此,C4 可以使用可调电容。振荡器产生的振荡脉冲信号通过L2 耦合输出。
提示:
改进型电容三点式振荡器比普通电容三点式振荡器具有更高的振荡频率。
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