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振荡器工作原理

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振荡器工作原理振荡器工作原理

振荡器工作原理
周学庆 译 年轻的工程师常常会遇到一些不了解的问题,比如,我对 Maxim 公司的高频振荡器 MAX2620 就不慎了解,但我必须负责它的技术支持。于是,我请教了一些与我共事的资深 工程师, 提出了一些问题,我吃惊的发现,其工作原理涉及到 180°相移问题,于是,我 不得不从基础理论的中寻找答案。本文主要解释振荡器的工作原理,提供给那些与我曾有 相同疑惑的设计人员。更深入的讨论,请参考参考文献。 分析振荡器的工作原理时非常有用的。以考比特(Colpitts)振荡器为例,它由三极 管和 C1,C2,L 组成的反馈网络构成(见图 1) ,与分析系统的总传递函数至反馈回路的 原理框图(见图 2)一致。的确,反馈理论是分析该电路的一种方法。我们需要求出网络 的传递函数(即 Vin 和 Vout 的相互关系) ,Vin 为三极管的输入。为简化分析,做以下假 设: 1. C3 和 C4 在中频段视作短路。 2. RFL 在中频段视作开路。 3. 三极管混合-π模型中的内部电容的高阶影响可忽略。 (该分析简单地表示电路会 振荡。 ) 4. 因为 R4(与 Hie 串联)比 Hie 大得多,Hie 对分析几乎无影响。

通过以上假设(特别是 C3 视作为短路) ,三极管可看作以共发射极模式工作。将图 1 中的三极管用其中频模型代替,得到一个简化的等效电路(图 3) 。三极管集电极为 Vout, 而 L-C2 联接点电压为 Vin,你可计算 Vout 与混合阻抗及电流源的关系 Hfe x Ib。L 和 C2 用阻抗 Z1 代替:

Z1 = s L +
Hoe 和 C1 可以由 Z2 体现:

1 sC 2

1 Hoe Z 2 = sC1 1 Hoe + sC1
合并 Z1 和 Z2 得:

Z 3 = ( s2 L C 2 + 1)

Hoe ……
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