第 3 章 正弦波振荡器
概 述
3.1 反馈振荡器的工作原理
3.2 LC 正弦波振荡器
3.3 LC 振荡器的频率稳定度
3.4 晶体振荡器
3.5 RC 正弦波振荡器
概 述
1,与 功放的比较 (从能量角度 )
(1) 功率放大器,在 输入信号控制下,把直流电源
提供的 直流能量 转换为按信号规律变化的 交变能量 。
(2) 正弦波振荡器 (Sinewave Oscillator),不需要输
入信号控制,自动地 将 直流能量 转换为频率和振幅特
定的 正弦交变能量 。
2,正弦波振荡器的应用
(1) 无线发射机中的 载波信号源,超外差接收机中
的 本振信号源,电子测量仪器中的 正弦波信号源,数字
系统中的 时钟信号源 。
要求,振荡频率和振幅 尤其是振荡频率的准确性
和稳定性。
(2) 高频加热设备和医用电疗仪器中的 正弦交变能
源 。
要求,高效产生足够大的 正弦交变功率,对振荡
频率的准确性和稳定性不作过高要求。
本章只讨论 前一类用途的振荡器
3,分类 (按组成原理 )
反馈振荡器,利用正反馈原理构成，应用广泛。
负阻振荡器,利用负电阻效应抵消回路中的损耗，
以产生等幅自由振荡。工作于微波段。二者工作原理
是一致的。
3.1 反馈振荡器的工作原理
1,组成
由 主网络 和 反馈网络 构成的 闭合环路 。
例,变压器耦合反馈 振荡器 (交流通路 )
(1) 主网络 —— 负载为谐振回路的 谐振放大器
(2) 反馈网络 —— 与 L 相耦合的线圈 Lf。
2,工作原理
讨论该闭合环路产生等幅持续振荡的 条件 。
(1) 刚通电时，须经历一段 振荡电压从无到有逐步
增长的过程 ；
(2) 进入平衡状态时，振荡电压的 振幅和频率要能
维持在相应的平衡值上 。
(3) 当外界不稳时，振幅和频率 仍应稳定,而 不会
产生突变 或 停止振荡 。
闭合环路 成为 反馈振荡器 (Feedback Oscillator)的
三个条件,
(1) 起振条件 —— 保证接通电源后从无到有地建立
起振荡。
(2) 平衡条件 —— 保证进入平衡状态后能输出等幅
持续振荡。
(3) 稳定条件 —— 保证平衡状态不因外界不稳定因
素影响而受到破坏。
3.1.1 平衡和起振条件
一、平衡条件
将闭合环路在 × 处拆
开，并按所标极性定义它
的 环路增益 为
)(j)(j)(j f
o
f
i
o
i
f ??? kA
V
V
V
V
V
VT ???
?
?
?
?
?
?
同相又等幅，即若在某一频率
osc?
上，
fV?
与
iV?
if VV ?? ?
，或
1)j( o s c ??T (3-1-1)
则当 环路闭合 后：
，角频率为(1) 主网络将输出正弦振荡电压
oV? osc?
。
因而 式 (3-1-1) 即为 振荡器的平衡条件 。
令
(2) 所需输入电压 iV? 全部由反馈电压
fV?
提供，无需
外加输入电压。
)(jo s co s c o s ce)()j( ???? TTT ?
则 平衡条件 改写为：
(1) 振幅平衡条件,环路增益的模 1)(
o s c ??T
(2) 相位平衡条件,环路增益的相角
π2)( o s cT n??? (n ? 0,1,2,…)
(1) 在刚接通电源时，电路中的各部分存在着各种
电的扰动,这些扰动 (电流突变或管子、电路中的固有
噪声 )具有 很宽的频谱 。
(2) 谐振回路具有 选频功能,只有角频率为 ?osc 的
分量 (?osc ??0)才能在谐振回路两端产生较大的电压。
(3) 变压器绕向正确，可保证反馈信号
fV?
与输入信
号
iV?
同相，经放大和反馈的循环，振荡电压的振幅不
断增长。
二、起振条件
若说明等幅持续振荡能否在接通电源后从无到有
地建立起来，还需讨论 起振条件 。以 变压器耦合反馈
振荡器 来说明。
可见，振荡器接通电源后，能够从小到大地建立
起 振荡的条件 是：
(1) 振幅起振条件：
(2) 相位起振条件：
if VV ?
或 1)(
o s c ??T
π2)( o s cT n??? (n ? 0,1,2,…)
这就是反馈振荡器的 起振条件 。
三、讨论
1,起振过程
作为 反馈振荡器,要满足 起振条件,又要满足 平衡
条件 。为此：
(1) 起振时 1)(
o s c ??T
，
iV
迅速增长；
下降，(2) 而后 )(
o s c?T iV
的增长速度变慢；
时，(3) 到 1)(
o s c ??T iV
停止增长，振荡器进入平衡状态，
在相应的平衡振幅 ViA 上维持 等
幅振荡 。
即电源接通后，环路增益的模值 )(
osc?T
必须具有
随振荡电压振幅
iV
增大而下降的特性 (如图 )。 而环路
增益的相角 )(
o s cT ??
则必须维持在 π2n 上。
2,实现方法
环路中必须包含 非线性环节,多由 主网络放大器
的非线性放大特性 实现的。
例如,变压器耦合反
馈振荡器，刚通 电 时,Vi
很小，放大器小信号工作，
增益较大，相应的
为 大于 1 的水平线。
)( o s c?T
的增大而下降。符合对
当
iV
增大到一定数值后，放大器进入大信号工作，
由于放大特性非线性，放大器的增益将随
iV
增大而减
小，相应地
)( o s c?T 也就随着 iV
)( o s c?T 的要求。
3.1.2 稳定条件
一、问题的提出
1,振荡电路中存在干扰
(1) 外部,电源电压、温度、湿度的变化，引起管
子和回路参数的变化。
(2) 内部,振荡电路内部存在固有噪声 (起振时的
原始输入电压,进入平衡后与输入电压叠加引起波动 )。
均造成 )(
o s c?T
和 )(
o s cT ??
的变化，破坏已维持的
平衡条件 。
2,干扰对平衡状态的影响 —— 两种
(1) 通过放大和反馈的反复循环，振荡器离开原平
衡状态，导致 停振 或 突变 到 新的平衡状态 。 原平衡状态
是不稳定的 。
(2) 通过放大和反馈的反复循环，振荡器能够产生
回到平衡状态的 趋势 。当干扰消失后，能回到平衡状
态。原 平衡状态是稳定的 。
在稳定的平衡状态下，振荡器的 振荡振幅和频率
虽会受到干扰的影响而稍有变化，但不会 导致停振 或
突变 。所以，为了产生等幅持续振荡，振荡器还必须
满足稳定条件,保证所处 平衡状态是稳定 的。
二、振幅稳定条件
图示 增益特性环路，不
仅满足 起振和振幅平衡条件,
而且还满足 振幅 稳定条件 。
1,稳定过程
在
iA'V
，外因使 T 的增量与内因使 T 的减量相等，
重新平衡
情况 1：,
iAi VV ? 1)( o s c ??T ?? ??
干扰
iAi VV ?
1)( o s c ??T ? ?iV ? )( o s c?T ? 最后在新的
平衡值
iA'V
上重新满足平衡条件
1)( o s c ??T
??? ?? 环路特性
情况 2：,
iAi VV ? 1)( o s c ??T ?? ??
干扰
iAi VV ?
1)( o s c ??T ? ?iV ? )( o s c?T ? 最
后达到新的平衡。
?
2,环路增益存在两个平衡点的情况
如 右图所示,振荡器存在着两个 平衡点 A 和 B，
其中 A 是稳定的,B 点 是否稳定呢？
分析,若使
iBi VV ?
，则 )(
o s c?T
随之增大，导致
iV
进一步增大，从而更远离 平衡点 B。最后到达 平衡点 A。
反之,若
iBi VV ? ? )( o s c?T ?
? ?iV 直到停止振荡。
可见，这种振荡器不满足振幅
起振条件，须加大的电冲击，产生
大于
iBV
的起始扰动电压，
才能进入 平衡点 A，产生持续 等幅振荡 。
硬激励,靠外加冲击而产生振荡。
软激励,接通电源后自动进入稳定平衡状态。
3,振幅稳定条件
要使平衡点稳定，
)( o s c?T 必须在 iAV 附近具有负斜
率变化，即随
iV
增大而下降的 特性：
iA
i
o s c )(
VV
T
?
? ? ＜ 0
斜率越陡，则
iV
的变化而产生的 )(
o s c?T
变化越
大，系统回到稳态的时间越短，调节能力越强。
三,相位 (频率 )稳定条件
1,)( o s cT ?? 的偏移对振荡频率的影响
(1) 相位平衡条件
π2)( o s cT n???
(n ? 0,1,2,…),表明每次放大
和反馈的电压与原输入电压同相。
)，
因此，这种相位的不断超前表明振荡器的角频率将高于
(2) 若某种原因使 )( o s cT ?? ＞ 0，则通过每次放大和
反馈后的电压相位都将超前于原输入电压相位。由于
正弦电压的角频率是瞬时相位对时间的导数 ( t??? /??
osc?
。
(3) 反之,若某种原因使 )( o s cT ?? ＜ 0，则由于每次
放大和反馈后的电压相位都要滞后于原输入电压相位，
因而振荡频率将低于
osc?
。
2,相位 (频率 )稳定的讨论
如果 )(
T ??
具有随 ? 增加而减
小的特性 (如右图 )，则必将阻止由
外界因素引起的频率变化。
由于
(1) 若某种原因使 )( o s cT ?? ＞ 0，
导致 振荡频率 ? ＞ 原振荡频率 ?osc，
)(T ?? 随之减小,iV 的超前势必受到阻止，
0)( o s cT ???
两种情况都通过不断的放大和反馈，最后都在原
振荡频率附近
osc'?
达到新的平衡，使 。0)'( o s c ???
(2) 若某种原因使, 导致 振荡频率 ?
)(T ?? 随之 增大, iV 滞后 势必受阻 。＜ 原振荡频率 ?osc，
3,平衡过程：
4,相位稳定条件
0)( o s cT ??? ? ??? ??
相角 )(
T ??
在
osc?
附近有负斜率变化，斜率越陡，
说明很小的振荡频率变化就可抵消干扰引起的 )(
T ??
= 0，
＜ 0, 反复循环，
)( o s cT ?? ? 0 ?? 干总 ?? )( o s cT ?? ＞ 0 ?
)(T ?? ? ??? ?? 反复循环 )(??总 达新的平
衡。
osc'?
干扰消失后,)(
o s cT ?? ? ?
)( o s cT ?? ? 0，复原。
?? ?? 干扰 ??
? ?)(?? 总?
??
的变化，干扰引起的频率波动就越小。
5,例：说明 变压器耦合振荡电路满足相位平衡条件
的相移(1) 放大器输出电压 oV? 对输入电压
iV? )(A ??
如果 随频率的增大而增大，说明加剧振荡频
率的变化，无法实现新的相位平衡。
)(T ??
oV?
的相移(2) 反馈网络反馈电压
fV?
对 )(f ??
)(T ?? 由 两部分组成：
即 )(
T ?? ? )(A ?? ? )(f ??
)(A ?? 除放大管相移外，主要是并联谐振回路的相
移 )(
z ??
，它在谐振频率附近随 ?的变化较快，相比
之下,)(
f ??
随 ? 的变化十分缓慢，可认为它与 ? 无
关。故 )(
z ??
随 ?变化的特性可代表 )(
T ??
随 ? 变化
的特性。并联谐振回路，其相频特性：
)(z ?? ?
e
0
0 )(2ar c t g Q
?
?? ??
0? —— 谐振频率
eQ —— 有载品质因数
可见在实际振荡电路中，是依靠具有负斜率相频
特性的谐振回路来满足相位稳定条件的,且
eQ ?
,)(
z ??
随 ? 的变化斜率越大，频率稳定度越高。
3.1.3 基本组成及其分析方法
总之，要产生稳定的正弦振荡，振荡器必须满足
起振条件、平衡条件 和 稳定条件,缺一不可。
1,闭合环路组成
(1) 可变增益放大器 —— 提供足够的增益，且其增
益随输入电压增大而减小。
(2) 相移网络 —— 具有负斜率变化的相频特性，为
环路提供合适的相移，保证在谐振频率上的相移为 π2n 。
2,种类
根据 可变增益放大器 和 相移网络 的不同可实现 多种
反馈振荡电路
(1) 可变增益放大器
① 按放大管
晶体三极管放大器 场效应管放大器
差分对管放大器 集成运算放大器等
② 按实现可变增益的方法
内稳幅 (Self Limiting),利用放大管固有的非线性
外稳幅 (External Limiting),放大器线性工作，另
外插入非线性环节，共同组成。
(2) 相移网络 —— 具有负斜率变化的相移
① LC 谐振回路
② RC 相移和选频网络
③ 石英晶体谐振器
3,分析方法
反馈振荡器是 包含电抗元件的非线性闭环系统,借
助计算机可对其进行近似数值分析。但工程上广泛采用
下述近似方法。
(1) 首先 检查 环路 是否包含 可变增益放大器 和 相频
特性具有负斜率变化的 相移网络 ；闭合环路是否是 正
反馈 。
(2) 其次, 分析起振条件 。起振时，放大器小信号
工作，可用小信号等效电路分析方法导出 T(j?)，并由
此求出起振条件及由起振条件决定的电路参数和相应的
振荡频率。
若振荡电路合理，又满足起振条件，就能进入稳定
的平衡状态，相应的电压振幅通过实验确定。
(3) 最后,分析振荡器的频率稳定度，并提出改进
措施。
作业 3-1,2,3
概 述
3.1 反馈振荡器的工作原理
3.2 LC 正弦波振荡器
3.3 LC 振荡器的频率稳定度
3.4 晶体振荡器
3.5 RC 正弦波振荡器
概 述
1,与 功放的比较 (从能量角度 )
(1) 功率放大器,在 输入信号控制下,把直流电源
提供的 直流能量 转换为按信号规律变化的 交变能量 。
(2) 正弦波振荡器 (Sinewave Oscillator),不需要输
入信号控制,自动地 将 直流能量 转换为频率和振幅特
定的 正弦交变能量 。
2,正弦波振荡器的应用
(1) 无线发射机中的 载波信号源,超外差接收机中
的 本振信号源,电子测量仪器中的 正弦波信号源,数字
系统中的 时钟信号源 。
要求,振荡频率和振幅 尤其是振荡频率的准确性
和稳定性。
(2) 高频加热设备和医用电疗仪器中的 正弦交变能
源 。
要求,高效产生足够大的 正弦交变功率,对振荡
频率的准确性和稳定性不作过高要求。
本章只讨论 前一类用途的振荡器
3,分类 (按组成原理 )
反馈振荡器,利用正反馈原理构成，应用广泛。
负阻振荡器,利用负电阻效应抵消回路中的损耗，
以产生等幅自由振荡。工作于微波段。二者工作原理
是一致的。
3.1 反馈振荡器的工作原理
1,组成
由 主网络 和 反馈网络 构成的 闭合环路 。
例,变压器耦合反馈 振荡器 (交流通路 )
(1) 主网络 —— 负载为谐振回路的 谐振放大器
(2) 反馈网络 —— 与 L 相耦合的线圈 Lf。
2,工作原理
讨论该闭合环路产生等幅持续振荡的 条件 。
(1) 刚通电时，须经历一段 振荡电压从无到有逐步
增长的过程 ；
(2) 进入平衡状态时，振荡电压的 振幅和频率要能
维持在相应的平衡值上 。
(3) 当外界不稳时，振幅和频率 仍应稳定,而 不会
产生突变 或 停止振荡 。
闭合环路 成为 反馈振荡器 (Feedback Oscillator)的
三个条件,
(1) 起振条件 —— 保证接通电源后从无到有地建立
起振荡。
(2) 平衡条件 —— 保证进入平衡状态后能输出等幅
持续振荡。
(3) 稳定条件 —— 保证平衡状态不因外界不稳定因
素影响而受到破坏。
3.1.1 平衡和起振条件
一、平衡条件
将闭合环路在 × 处拆
开，并按所标极性定义它
的 环路增益 为
)(j)(j)(j f
o
f
i
o
i
f ??? kA
V
V
V
V
V
VT ???
?
?
?
?
?
?
同相又等幅，即若在某一频率
osc?
上，
fV?
与
iV?
if VV ?? ?
，或
1)j( o s c ??T (3-1-1)
则当 环路闭合 后：
，角频率为(1) 主网络将输出正弦振荡电压
oV? osc?
。
因而 式 (3-1-1) 即为 振荡器的平衡条件 。
令
(2) 所需输入电压 iV? 全部由反馈电压
fV?
提供，无需
外加输入电压。
)(jo s co s c o s ce)()j( ???? TTT ?
则 平衡条件 改写为：
(1) 振幅平衡条件,环路增益的模 1)(
o s c ??T
(2) 相位平衡条件,环路增益的相角
π2)( o s cT n??? (n ? 0,1,2,…)
(1) 在刚接通电源时，电路中的各部分存在着各种
电的扰动,这些扰动 (电流突变或管子、电路中的固有
噪声 )具有 很宽的频谱 。
(2) 谐振回路具有 选频功能,只有角频率为 ?osc 的
分量 (?osc ??0)才能在谐振回路两端产生较大的电压。
(3) 变压器绕向正确，可保证反馈信号
fV?
与输入信
号
iV?
同相，经放大和反馈的循环，振荡电压的振幅不
断增长。
二、起振条件
若说明等幅持续振荡能否在接通电源后从无到有
地建立起来，还需讨论 起振条件 。以 变压器耦合反馈
振荡器 来说明。
可见，振荡器接通电源后，能够从小到大地建立
起 振荡的条件 是：
(1) 振幅起振条件：
(2) 相位起振条件：
if VV ?
或 1)(
o s c ??T
π2)( o s cT n??? (n ? 0,1,2,…)
这就是反馈振荡器的 起振条件 。
三、讨论
1,起振过程
作为 反馈振荡器,要满足 起振条件,又要满足 平衡
条件 。为此：
(1) 起振时 1)(
o s c ??T
，
iV
迅速增长；
下降，(2) 而后 )(
o s c?T iV
的增长速度变慢；
时，(3) 到 1)(
o s c ??T iV
停止增长，振荡器进入平衡状态，
在相应的平衡振幅 ViA 上维持 等
幅振荡 。
即电源接通后，环路增益的模值 )(
osc?T
必须具有
随振荡电压振幅
iV
增大而下降的特性 (如图 )。 而环路
增益的相角 )(
o s cT ??
则必须维持在 π2n 上。
2,实现方法
环路中必须包含 非线性环节,多由 主网络放大器
的非线性放大特性 实现的。
例如,变压器耦合反
馈振荡器，刚通 电 时,Vi
很小，放大器小信号工作，
增益较大，相应的
为 大于 1 的水平线。
)( o s c?T
的增大而下降。符合对
当
iV
增大到一定数值后，放大器进入大信号工作，
由于放大特性非线性，放大器的增益将随
iV
增大而减
小，相应地
)( o s c?T 也就随着 iV
)( o s c?T 的要求。
3.1.2 稳定条件
一、问题的提出
1,振荡电路中存在干扰
(1) 外部,电源电压、温度、湿度的变化，引起管
子和回路参数的变化。
(2) 内部,振荡电路内部存在固有噪声 (起振时的
原始输入电压,进入平衡后与输入电压叠加引起波动 )。
均造成 )(
o s c?T
和 )(
o s cT ??
的变化，破坏已维持的
平衡条件 。
2,干扰对平衡状态的影响 —— 两种
(1) 通过放大和反馈的反复循环，振荡器离开原平
衡状态，导致 停振 或 突变 到 新的平衡状态 。 原平衡状态
是不稳定的 。
(2) 通过放大和反馈的反复循环，振荡器能够产生
回到平衡状态的 趋势 。当干扰消失后，能回到平衡状
态。原 平衡状态是稳定的 。
在稳定的平衡状态下，振荡器的 振荡振幅和频率
虽会受到干扰的影响而稍有变化，但不会 导致停振 或
突变 。所以，为了产生等幅持续振荡，振荡器还必须
满足稳定条件,保证所处 平衡状态是稳定 的。
二、振幅稳定条件
图示 增益特性环路，不
仅满足 起振和振幅平衡条件,
而且还满足 振幅 稳定条件 。
1,稳定过程
在
iA'V
，外因使 T 的增量与内因使 T 的减量相等，
重新平衡
情况 1：,
iAi VV ? 1)( o s c ??T ?? ??
干扰
iAi VV ?
1)( o s c ??T ? ?iV ? )( o s c?T ? 最后在新的
平衡值
iA'V
上重新满足平衡条件
1)( o s c ??T
??? ?? 环路特性
情况 2：,
iAi VV ? 1)( o s c ??T ?? ??
干扰
iAi VV ?
1)( o s c ??T ? ?iV ? )( o s c?T ? 最
后达到新的平衡。
?
2,环路增益存在两个平衡点的情况
如 右图所示,振荡器存在着两个 平衡点 A 和 B，
其中 A 是稳定的,B 点 是否稳定呢？
分析,若使
iBi VV ?
，则 )(
o s c?T
随之增大，导致
iV
进一步增大，从而更远离 平衡点 B。最后到达 平衡点 A。
反之,若
iBi VV ? ? )( o s c?T ?
? ?iV 直到停止振荡。
可见，这种振荡器不满足振幅
起振条件，须加大的电冲击，产生
大于
iBV
的起始扰动电压，
才能进入 平衡点 A，产生持续 等幅振荡 。
硬激励,靠外加冲击而产生振荡。
软激励,接通电源后自动进入稳定平衡状态。
3,振幅稳定条件
要使平衡点稳定，
)( o s c?T 必须在 iAV 附近具有负斜
率变化，即随
iV
增大而下降的 特性：
iA
i
o s c )(
VV
T
?
? ? ＜ 0
斜率越陡，则
iV
的变化而产生的 )(
o s c?T
变化越
大，系统回到稳态的时间越短，调节能力越强。
三,相位 (频率 )稳定条件
1,)( o s cT ?? 的偏移对振荡频率的影响
(1) 相位平衡条件
π2)( o s cT n???
(n ? 0,1,2,…),表明每次放大
和反馈的电压与原输入电压同相。
)，
因此，这种相位的不断超前表明振荡器的角频率将高于
(2) 若某种原因使 )( o s cT ?? ＞ 0，则通过每次放大和
反馈后的电压相位都将超前于原输入电压相位。由于
正弦电压的角频率是瞬时相位对时间的导数 ( t??? /??
osc?
。
(3) 反之,若某种原因使 )( o s cT ?? ＜ 0，则由于每次
放大和反馈后的电压相位都要滞后于原输入电压相位，
因而振荡频率将低于
osc?
。
2,相位 (频率 )稳定的讨论
如果 )(
T ??
具有随 ? 增加而减
小的特性 (如右图 )，则必将阻止由
外界因素引起的频率变化。
由于
(1) 若某种原因使 )( o s cT ?? ＞ 0，
导致 振荡频率 ? ＞ 原振荡频率 ?osc，
)(T ?? 随之减小,iV 的超前势必受到阻止，
0)( o s cT ???
两种情况都通过不断的放大和反馈，最后都在原
振荡频率附近
osc'?
达到新的平衡，使 。0)'( o s c ???
(2) 若某种原因使, 导致 振荡频率 ?
)(T ?? 随之 增大, iV 滞后 势必受阻 。＜ 原振荡频率 ?osc，
3,平衡过程：
4,相位稳定条件
0)( o s cT ??? ? ??? ??
相角 )(
T ??
在
osc?
附近有负斜率变化，斜率越陡，
说明很小的振荡频率变化就可抵消干扰引起的 )(
T ??
= 0，
＜ 0, 反复循环，
)( o s cT ?? ? 0 ?? 干总 ?? )( o s cT ?? ＞ 0 ?
)(T ?? ? ??? ?? 反复循环 )(??总 达新的平
衡。
osc'?
干扰消失后,)(
o s cT ?? ? ?
)( o s cT ?? ? 0，复原。
?? ?? 干扰 ??
? ?)(?? 总?
??
的变化，干扰引起的频率波动就越小。
5,例：说明 变压器耦合振荡电路满足相位平衡条件
的相移(1) 放大器输出电压 oV? 对输入电压
iV? )(A ??
如果 随频率的增大而增大，说明加剧振荡频
率的变化，无法实现新的相位平衡。
)(T ??
oV?
的相移(2) 反馈网络反馈电压
fV?
对 )(f ??
)(T ?? 由 两部分组成：
即 )(
T ?? ? )(A ?? ? )(f ??
)(A ?? 除放大管相移外，主要是并联谐振回路的相
移 )(
z ??
，它在谐振频率附近随 ?的变化较快，相比
之下,)(
f ??
随 ? 的变化十分缓慢，可认为它与 ? 无
关。故 )(
z ??
随 ?变化的特性可代表 )(
T ??
随 ? 变化
的特性。并联谐振回路，其相频特性：
)(z ?? ?
e
0
0 )(2ar c t g Q
?
?? ??
0? —— 谐振频率
eQ —— 有载品质因数
可见在实际振荡电路中，是依靠具有负斜率相频
特性的谐振回路来满足相位稳定条件的,且
eQ ?
,)(
z ??
随 ? 的变化斜率越大，频率稳定度越高。
3.1.3 基本组成及其分析方法
总之，要产生稳定的正弦振荡，振荡器必须满足
起振条件、平衡条件 和 稳定条件,缺一不可。
1,闭合环路组成
(1) 可变增益放大器 —— 提供足够的增益，且其增
益随输入电压增大而减小。
(2) 相移网络 —— 具有负斜率变化的相频特性，为
环路提供合适的相移，保证在谐振频率上的相移为 π2n 。
2,种类
根据 可变增益放大器 和 相移网络 的不同可实现 多种
反馈振荡电路
(1) 可变增益放大器
① 按放大管
晶体三极管放大器 场效应管放大器
差分对管放大器 集成运算放大器等
② 按实现可变增益的方法
内稳幅 (Self Limiting),利用放大管固有的非线性
外稳幅 (External Limiting),放大器线性工作，另
外插入非线性环节，共同组成。
(2) 相移网络 —— 具有负斜率变化的相移
① LC 谐振回路
② RC 相移和选频网络
③ 石英晶体谐振器
3,分析方法
反馈振荡器是 包含电抗元件的非线性闭环系统,借
助计算机可对其进行近似数值分析。但工程上广泛采用
下述近似方法。
(1) 首先 检查 环路 是否包含 可变增益放大器 和 相频
特性具有负斜率变化的 相移网络 ；闭合环路是否是 正
反馈 。
(2) 其次, 分析起振条件 。起振时，放大器小信号
工作，可用小信号等效电路分析方法导出 T(j?)，并由
此求出起振条件及由起振条件决定的电路参数和相应的
振荡频率。
若振荡电路合理，又满足起振条件，就能进入稳定
的平衡状态，相应的电压振幅通过实验确定。
(3) 最后,分析振荡器的频率稳定度，并提出改进
措施。
作业 3-1,2,3
