XC4008E-1PG191C值得指出的是,LC選頻放大電路是構(gòu)成lC正弦波振蕩器的基礎(chǔ)。由于調(diào)諧回路的選頻作用,它不僅可工作在甲類,而且還可工作在乙類或丙類。LC并聯(lián)諧振電路o值高,選頻性能好,即使電流有失真、輸出電壓也基本為正弦形。

選頻放大電路的幅頻響應具有與圖9.7.2a類似的曲線。變壓器反饋式LC振蕩電路.

電路的組成及起振條件圖9,7.4a是采用JFET的變壓器反饋式LC振蕩電路。圖中LC并聯(lián)諧振回路作為管子的漏極負載,與乙串聯(lián)的電阻R表示回路的等效損耗。反饋信號通過一變壓器二次線圈傳送到柵極回路,Rg′cg是用來產(chǎn)生柵偏壓的.在

諧振頻率ω=ω0≈1/・√LC的情況下,LC回路呈純電阻性質(zhì),并且數(shù)值最大[|z|=L/(RC)],這樣,JFET的漏極輸出電壓與柵極輸入電壓將產(chǎn)生180°的相位移,即♀a=180°,同時根據(jù)圖中標出的變壓器的同名端符號“・”,二次線圈又引人了180°的相位移(設(shè)變壓器二次側(cè)的負載電阻很大),即田f=180°,這樣,整個閉合環(huán)路的相位移為♀a+♀f=180°+180°=360°,滿足了相位平衡條件。但相位條件滿足了,只說明電路有可能產(chǎn)生自激振蕩,還不一定就能產(chǎn)生振蕩。為了確保電路能振蕩,還必須滿足振幅條件。為此,要求對電路進行分析,以得出放大器件的參數(shù)與電路參數(shù)之間的確定關(guān)系。它的交流等效電路模型如圖9.7.4b所示�？紤]到場效應管的電壓放大系數(shù)u=gm rds,則由圖可知,放大電路的電壓增益為

AV=-UZ/Z+RDE=-U/1+RDE/Z

考慮到并聯(lián)諧振回路的導納為

1/=1/R+JWL+jωc=1+(-W2)LC+JWCR/R+JWL

因而上式可以改寫為

AV=-U/1+RDE/Z=1+(-W2)LC=JWCR/-R+rds[1 +(-ω2)LC] +jω(L+CRrds) (9.7.10)

反饋系數(shù)

FV=VGS/VDS

式中yds/(R+jωL)為并聯(lián)諧振回路中通過電感的電流。

所以

FV=-JWM/R+JWL

由式(9.7.10)及式(9,7.11)得

GM=vRC=UM-L

根據(jù)振蕩平衡條件AvFv,此時的振蕩頻率為

R+rds(1 -ω2LC) +jD(L+CRrds)=1,令式(9.7.12)等于1,得此RC=zjωuM

當R<<r 實際上是如此)時ω=ωO=1/LC

式(⒐7,13)是振幅平衡條件,為了使電路能夠起振,必須使gm)uRc/(uM-L)。應當指出,上述條件是假設(shè)FET工作在線性放大區(qū),用低頻時的小信號模型來分析的。實際上,管子的工作點可能設(shè)置得較低,甚至工作到截止區(qū)①,同時,乙C振蕩電路的振蕩頻率較高,管子的極間電容的影響往往不能忽略,因而式(9,7.13)和式(9,7.14)是近似的。

振蕩的建立和穩(wěn)定,圖9.7,4所示電路的柵偏壓是由Rg′cg所產(chǎn)生的。在建立振蕩的過程中,它們的柵源極間起整流元件的作用,柵極為正極,源極為負極,Rg′cg為整流電路的負載,Cg起濾波作用①。當時間常數(shù)tg=Rg Cg大于振蕩信號的周期時,電容Cg將被充電到接近柵極信號電壓的峰值,此電壓就是電路的柵偏壓VG。

當電源yDD接通后,由于電路中存在噪聲或某種擾動,經(jīng)過放大與選頻循環(huán)往復,振蕩就逐步建立起來。開始時,由于柵偏壓ycs=0,管子的跨導gm較大,此時,|AI Fr|>1,易于起振,隨著振幅的不斷增長,柵偏壓|ycs|增加(更負),管子的工作點下移,gm值減小,直至|AvFv|=1,振蕩趨于穩(wěn)定,這樣,自偏壓環(huán)節(jié)和管子的非線性能夠自動地調(diào)整輸出幅度。結(jié)合前面的討論,式(9.7.13)所給出的gm值可以理解為確定振幅的平均跨導值,為了使電路易于起振,實際的gm值應比此式所確定的值為大。圖9.7.5畫出了在起振過程中柵極電壓和漏極電流的波形圖,由圖可知,漏極電流JD為非正弦形,但是由于漏極負載是LC并聯(lián)諧振回路,選擇性較強,所以輸出波形還是正弦波(用第三個線圈耦合輸出,圖中未畫出),這種工作狀態(tài)是不同于RC振蕩電路的,在后一種電路中,放大器件是工作于線性放大區(qū)。

圖9,7,6所示是用BJT組成的變壓器反饋式乙C振蕩電路。Rbl、RE、Rb2穩(wěn)定管子的靜態(tài)工作點,Ce和C1均為交流旁路電容。選用B較大的管子(例如B≥50)或增加變壓器一次側(cè)和二次側(cè)之間的耦合程度(增加互感M),或增加二次線圈的匝數(shù),都可使電路易于起振。

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