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关于三点式振荡器关键问题的探讨

2012-10-12于红兵张金华

电气电子教学学报 2012年6期

于红兵,张金华

(成都信息工程学院通信工程系,四川成都610225)

三点式振荡器作为常见的振荡电路获得了普遍的应用,但关于它的工作机制的描述,在现有“高频电子线路”课程教材的理论分析中,仍然有一些值得商榷之处[1-5]。

本文从振荡器的信号特点入手,结合反馈型振荡器的结构特点,引出复频域环路增益与相量形式的环路增益的概念,并对两者的不同取值特点加以分析,得到环路增益的一般计算原则。为了方便地求出某些较为复杂的振荡器的环路增益,本文提出了一种较为简便的算法,并应用到三点式振荡器的计算中,分析三点式振荡器起振条件关键问题的细节。笔者还讨论了这一计算过程及其计算结果与传统认识的不同之处,并且用相应的实验加以验证。

1 环路增益概念

文献[6,7] 提出了电路起振是零激励线性电路的本征问题,信号模式为est。文献指出有普适意义的电路起振条件判据是:存在复数s0,使复频域中的环路增益T(s0)=1,而且Re(s0)>0,Im(s0)≠0。s0正是微分方程通解所涉及的特征根,而T(s0)=1是特征方程,以上条件说明特征根在复平面的右半平面。所以,复频域形式的环路增益与通常的相量形式的环路增益相比较,前者是更基本的概念。然而复频域形式的环路增益到底从何而来呢?本文将阐释如下。

起振时信号模式为est,说明所有电路变量均以est的形式变化,因而任意两个电路变量之间将保持固定的比例系数(一般为复数)。

对于反馈型振荡器而言,如果能进一步找到电路变量y1,y2,…,yn之间一一对应且各不相同的约束关系并构成闭合的约束链:y2=K1y1,y3=K2y2,…,yn=Kn-1yn-1,y1=Knyn。……

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