电容三点式振荡电路原理说明，电容三点式振荡电路原理讲解

很多朋友对电容三点式振荡电路原理说明，电容三点式振荡电路原理讲解不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

电容三点式振荡器又称科尔皮兹振荡器，是一种三极管自激LC振荡器，因振荡电路中两个串联电容的三端分别与三极管的三极相连而得名，是适合高频振荡输出的电路形式之一。容性三点式振荡电路有很多具体的形式，其核心和基本原理是一样的，如下图所示：

从上图可以看出，电容三点式LC正弦波振荡电路的重要特点是与晶体管发射极相连的两个电抗元件性质相同，而与晶体管集电极(或基极)相连的电抗元件性质相反。如果电路参数设置合理，满足启动条件，电路就会开始振荡。如果忽略分布电容、晶体管参数等因素，该电路的振荡频率f0如下：

因为忽略了晶体管的寄生极间电容，所以它们几乎相等。后面会提到，这个电路的LC谐振电路中的电容C1和C2是串联的，如下图所示：下图是一个基本的电容三点式振荡电路：上图中的电容C1、C2和电感L组成谐振电路，作为晶体管放大器的负载，电容C3和C4作为耦合电容。DC路径如下：

其实就是基极偏置的共发射极放大电路。具体静态工作点的计算请参考相应文章《带基极分压式的基本共射极放大电路》。对于特定的振荡电路，幅度的增加主要取决于三极管集电极的静态电流。如果这个值设置得太大，三极管很容易进入饱和状态，造成振荡波形失真，甚至振荡电路停止振荡。一般取值范围为1 mA ~ 4 mA，其交流路径如下图所示：

从图中可以看出，晶体管放大后的基极输入(假设有输入)的输出电压uo被电容C2和C1分压，施加在晶体管的BE结之间，形成正反馈，所以反馈系数如下：我们用下图所示的电路参数进行仿真：

我们在电路中增加一个电源开关，主要是在模拟运行开始后闭合，这样电路就可以受到干扰，更容易开始振动。很多读者可能会有这样的情况：明明电路是从某本书上的实验例子一步一步复制过来的，但就是起不到振荡，你可以试着加一个这样的开关。

当然，电路是否容易起振也与电路参数有关。如果参数合理的话，它可以开始振动一次，几乎需要多次开合。但如果参数不合理，就不可能开n次关，也不可能硬。让我们手动计算电路振荡的输出频率，如下所示：

基本电容三点式振荡器电路的谐振频率由谐振电感L和串联电容C决定1、C2，直接接在三极管的各电极上，三极管有极间电容，这些电容值随温度、电流等因素而变化，如下图所示：

相当于电容C1与CBE并联，而CBC与总电容串联并联，即多种因素会导致电路谐振电路的稳定性下降。为了减少三极管极间电容对振荡电路稳定性的影响，我们可以使用下图所示的改进振荡电路：这个电路也叫克拉波特电路，在基本电容三点式振荡电路的基础上增加了一个电容C5，一般比C1和C2小很多，所以谐振电路的电容如下图所示：

总谐振电容是C1、C2、C5的串联。实际上，极间寄生电容对总电容仍有影响，但它们的通路系数(即对总电容的影响)相对于基本电容三点式电路有所下降，所以电路的谐振频率如下：仿真输出波形如下图所示(仿真输出频率约为15.019MHz):下图为共集电极。

克拉波振荡电路的稳定性很好，但其频率可调范围比较小。我们可以进一步改进克拉波振荡电路，如下图所示：这个电路也叫“西勒振荡电路”。在克拉波电路的基础上，增加一个电容C6与谐振电感L并联，可以改善克拉波电路频率可调范围小的缺点。此时，电路的谐振电路的等效图如下所示：

谐振电路的总电容，即克拉波电路中的总电容与C6并联，再次降低了三极管寄生极间电容的接入系数。简而言之，就是不断降低晶体管之间的电容对谐振频率的影响。此时电路的谐振频率如下：我们使用下图所示的电路参数进行仿真：仿真输出波形如下图所示(仿真频率约为10.5789MHz):

三极管电极间的寄生电容并非完全无用。当谐振频率超过GHz时，寄生电容可以代替谐振电容，比如CBE可以代替C1(不需要外接电容C1)。

以上知识分享希望能够帮助到大家！