3.8※ 几种特殊的振荡现象
3.8.1寄生振荡（ Parasitic Oscillation）
寄生反馈引起电路工作不稳定，在极端情况，即使没有输入信号，也有交流输出，这叫做产生了寄生振荡。寄生振荡不仅产生于振荡器中，而且还产生于放大器等其它功能电路中，寄生振荡一旦产生，各种功能电路的性能就会受到严重破坏，甚至不能正常工作。
一、低频寄生振荡如果寄生振荡是在远低于工作频率上发生的，则称为低频寄生振荡；低频寄生振荡的等效电路如图
3.8.1所示。
3.8.1
图 3.8.1 低频寄生振荡的等效电路单级功率放大器中，还可能因为大的非线性电容区而产生的负阻寄生振荡。
beC
而产生参量寄生振荡，以及由于晶体管工作到雪崩击穿
3.8.1
二、超高频寄生振荡在远高于工作频率上发生的寄生振荡。超高频寄生振荡的闭合环路是由电路中的分布参数（例如，引线电感）、管子极间电容构成的。而某些元件的分布参数往往会在很高频率时改变其性质，例如，大容量的电容器会变成电感器。
三、寄生振荡的排除和防止措施为了防止寄生振荡，首先应在实际线路结构工艺方面予以注意：在电路安装时，元件的排列和布线必须合理，采用集中接地或大面积接地，避免出现放大器输入与输出回路之间的寄生耦合。高频接线应尽量粗、短，不使其平行、远离作为,地,的底板，以减小引线电感与对,地,的分布电容；接地和必要的屏蔽要良好等等。此外，还需针对不同的寄生振荡情况，
采取相应的预防与排除措施。
3.8.1
3.8.2 间歇振荡所谓间歇振荡是指振荡器工作时，时而振荡，时而停振的一种现象。这一现象产生的原因来自振荡器的自偏压电路参数选择不当。
利用偏置电路的自给偏置效应，可以有效地提高振荡器的振幅稳定性。但是，如果旁路电容
EC
或耦合电容
BC
取值过大，如 图 3.8.2所示。偏置电压跟不上振荡振幅的变化，就会产生周期性的起振和停振的现象，输出如 图
3.8.3所示的断续振荡的波形，通常将这种振荡现象称为振荡器的间歇振荡。
3.8.2
为了避免产生间歇振荡，偏置电压的变化速度必须比振荡振幅的变化速度快。为此，一方面应注意
ER
的取值不宜过大，另一方面应增大振荡回路的
eQ
，以减小振荡振幅的变化速度，因为 eQ 大，回路的惯性就大，振荡建立后也就不容易间断。
3.8.2
3.8.3频率占据现象
（ Frequency Occupancy）
一、定义
1、频率占据（或牵引）
频率占据（或牵引）现象是指外加电动势频率与振荡器自激频率接近到一定程度时，可以使振荡频率随外电动势频率的改变而改变。这时振荡器频率完全受外电动势控制，不再取决于回路参数。
3.8.3
2、牵引频带外加信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、
较强的干扰。能产生占据现象的振荡频率与外加频率的最大频差称为“占据频带”或“牵引频带”。
3、频率占据（或牵引）过程的解释如图 3.8.4所示。当外加信号
sV
未加入时，基极
bV高频电压 等于反馈电压 。fV
在平衡状态下，振荡频率为：
1
2osc
f
LC?
当注入 sV 后,bV 不仅与 fV 有关，而且也与 sV 有关，后者使
bV 与 fV 之间出现一相位差。这时为了维持振荡，系统的振荡频率将随之变化，直到谐振回路产生一新相移，抵消上述相位差，相位平衡条件重新满足。
二、出现占据现象时电路的相位平衡条件和占据现象的条件、牵引频带的计算
1、出现占据现象时电路的相位平衡条件和产生占据现象的条件
3.8.3
设振荡器原来的振荡频率为
oscf
，外来牵引信号电压为
sV,频率为 sf 。基极电压 bV 为反馈电压 fV 和牵引电压 sV
的矢量和，即
b s fV V V
其矢量图如 图 3.8.4(b)所示。图中
s? 为牵引电压 sV 与反馈电压 fV 之间的瞬时相位差；
f? 为基极电压 bV 与反馈电压 fV 之间的瞬时相位差；
显然，在无牵引信号时,0
sV?
,0
s
,0
f
基极电压 bV 与反馈电压 fV 同幅同相。
考虑 sV 影响后，
bV
与
fV
间相位差为
f?
它与 sV,fV 和 s?
的关系为
t a n
c o s 1 c o s
s s s s
f
sf s s f
s
f
V s i n V s i n
VV V V
V
在一般情况下，
sfVV
于是上式简化为
tan sfs
f
V sin
V
当 f? 很小时,tan ff,则
s
fs
f
V sin
V
3.8.3
上式说明，由于牵引电压的作用，环路引入一相移
f?
使振荡周期出现缩短或振荡频率出现升高的趋势。而频率升高则使 LC回路容性失谐并产生一负相移
o?
，直到
of,振荡频率由原来的 oscf 最后移到 sf 。
2 ( )a r c t a n s o sc
o
o sc
ff Q
f?
3.8.3
在
sf
接近
oscf
或回路失谐较小时，上式可近似为
2( )s osc
o
osc
ff Q
f?
于是当 of 时，有
2( )s osc s
s
osc f
f f VQ si n
fV?
或 ()
2 f s o s cs
s o s c
V ffs in Q
Vf?
上式称为艾德勒（ Adler）公式，它说明在振荡器的
oscf
和 Q值以及外加信号
sV
和
sf
给定后，振荡器到达占据的平衡状态所产生的相差为
s?
。显然,sV 越大，
sf
与 oscf 的差值越小及回路 Q值越低，该相差的数值 就越小。
s?
2、占据频带（ max2 f? ）
定义能够产生占据现象的最大频差为占据频带，用
max2 f? 表示。
占据频带（ max2 f? ）可由艾德勒公式求得。当 sin 1s 时
m a x2 2( )
s
s osc osc
f
Vf f f f
QV
3.8.3
3.8.4 频率拖曳（ Frequency drag）
频率拖曳现象发生于振荡器电路采用耦合回路时；
如耦合系数过大，次级又是谐振回路，则调节次级回路时，振荡回路频率也随之改变，甚至产生频率跳变。这一现象通常也应避免。
3.8.4
牵引频率 与原来的振荡频率
sf oscf
能相差过大，否则无法实现频率牵引。外加信号电压越强或回路 Q值越低，占据频带就越宽。
3.8.1寄生振荡（ Parasitic Oscillation）
寄生反馈引起电路工作不稳定，在极端情况，即使没有输入信号，也有交流输出，这叫做产生了寄生振荡。寄生振荡不仅产生于振荡器中，而且还产生于放大器等其它功能电路中，寄生振荡一旦产生，各种功能电路的性能就会受到严重破坏，甚至不能正常工作。
一、低频寄生振荡如果寄生振荡是在远低于工作频率上发生的，则称为低频寄生振荡；低频寄生振荡的等效电路如图
3.8.1所示。
3.8.1
图 3.8.1 低频寄生振荡的等效电路单级功率放大器中，还可能因为大的非线性电容区而产生的负阻寄生振荡。
beC
而产生参量寄生振荡，以及由于晶体管工作到雪崩击穿
3.8.1
二、超高频寄生振荡在远高于工作频率上发生的寄生振荡。超高频寄生振荡的闭合环路是由电路中的分布参数（例如，引线电感）、管子极间电容构成的。而某些元件的分布参数往往会在很高频率时改变其性质，例如，大容量的电容器会变成电感器。
三、寄生振荡的排除和防止措施为了防止寄生振荡，首先应在实际线路结构工艺方面予以注意：在电路安装时，元件的排列和布线必须合理，采用集中接地或大面积接地，避免出现放大器输入与输出回路之间的寄生耦合。高频接线应尽量粗、短，不使其平行、远离作为,地,的底板，以减小引线电感与对,地,的分布电容；接地和必要的屏蔽要良好等等。此外，还需针对不同的寄生振荡情况，
采取相应的预防与排除措施。
3.8.1
3.8.2 间歇振荡所谓间歇振荡是指振荡器工作时，时而振荡，时而停振的一种现象。这一现象产生的原因来自振荡器的自偏压电路参数选择不当。
利用偏置电路的自给偏置效应，可以有效地提高振荡器的振幅稳定性。但是，如果旁路电容
EC
或耦合电容
BC
取值过大，如 图 3.8.2所示。偏置电压跟不上振荡振幅的变化，就会产生周期性的起振和停振的现象，输出如 图
3.8.3所示的断续振荡的波形，通常将这种振荡现象称为振荡器的间歇振荡。
3.8.2
为了避免产生间歇振荡，偏置电压的变化速度必须比振荡振幅的变化速度快。为此，一方面应注意
ER
的取值不宜过大，另一方面应增大振荡回路的
eQ
，以减小振荡振幅的变化速度，因为 eQ 大，回路的惯性就大，振荡建立后也就不容易间断。
3.8.2
3.8.3频率占据现象
（ Frequency Occupancy）
一、定义
1、频率占据（或牵引）
频率占据（或牵引）现象是指外加电动势频率与振荡器自激频率接近到一定程度时，可以使振荡频率随外电动势频率的改变而改变。这时振荡器频率完全受外电动势控制，不再取决于回路参数。
3.8.3
2、牵引频带外加信号可以是人为加入的，也可能来自周围的、
较强的干扰。能产生占据现象的振荡频率与外加频率的最大频差称为“占据频带”或“牵引频带”。
3、频率占据（或牵引）过程的解释如图 3.8.4所示。当外加信号
sV
未加入时，基极
bV高频电压 等于反馈电压 。fV
在平衡状态下，振荡频率为：
1
2osc
f
LC?
当注入 sV 后,bV 不仅与 fV 有关，而且也与 sV 有关，后者使
bV 与 fV 之间出现一相位差。这时为了维持振荡，系统的振荡频率将随之变化，直到谐振回路产生一新相移，抵消上述相位差，相位平衡条件重新满足。
二、出现占据现象时电路的相位平衡条件和占据现象的条件、牵引频带的计算
1、出现占据现象时电路的相位平衡条件和产生占据现象的条件
3.8.3
设振荡器原来的振荡频率为
oscf
，外来牵引信号电压为
sV,频率为 sf 。基极电压 bV 为反馈电压 fV 和牵引电压 sV
的矢量和，即
b s fV V V
其矢量图如 图 3.8.4(b)所示。图中
s? 为牵引电压 sV 与反馈电压 fV 之间的瞬时相位差；
f? 为基极电压 bV 与反馈电压 fV 之间的瞬时相位差；
显然，在无牵引信号时,0
sV?
,0
s
,0
f
基极电压 bV 与反馈电压 fV 同幅同相。
考虑 sV 影响后，
bV
与
fV
间相位差为
f?
它与 sV,fV 和 s?
的关系为
t a n
c o s 1 c o s
s s s s
f
sf s s f
s
f
V s i n V s i n
VV V V
V
在一般情况下，
sfVV
于是上式简化为
tan sfs
f
V sin
V
当 f? 很小时,tan ff,则
s
fs
f
V sin
V
3.8.3
上式说明，由于牵引电压的作用，环路引入一相移
f?
使振荡周期出现缩短或振荡频率出现升高的趋势。而频率升高则使 LC回路容性失谐并产生一负相移
o?
，直到
of,振荡频率由原来的 oscf 最后移到 sf 。
2 ( )a r c t a n s o sc
o
o sc
ff Q
f?
3.8.3
在
sf
接近
oscf
或回路失谐较小时，上式可近似为
2( )s osc
o
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ff Q
f?
于是当 of 时，有
2( )s osc s
s
osc f
f f VQ si n
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或 ()
2 f s o s cs
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Vf?
上式称为艾德勒（ Adler）公式，它说明在振荡器的
oscf
和 Q值以及外加信号
sV
和
sf
给定后，振荡器到达占据的平衡状态所产生的相差为
s?
。显然,sV 越大，
sf
与 oscf 的差值越小及回路 Q值越低，该相差的数值 就越小。
s?
2、占据频带（ max2 f? ）
定义能够产生占据现象的最大频差为占据频带，用
max2 f? 表示。
占据频带（ max2 f? ）可由艾德勒公式求得。当 sin 1s 时
m a x2 2( )
s
s osc osc
f
Vf f f f
QV
3.8.3
3.8.4 频率拖曳（ Frequency drag）
频率拖曳现象发生于振荡器电路采用耦合回路时；
如耦合系数过大，次级又是谐振回路，则调节次级回路时，振荡回路频率也随之改变，甚至产生频率跳变。这一现象通常也应避免。
3.8.4
牵引频率 与原来的振荡频率
sf oscf
能相差过大，否则无法实现频率牵引。外加信号电压越强或回路 Q值越低，占据频带就越宽。
