电流反馈
这一振荡器电路有两点值得注意:首先,两只背接的二极管连接在谐振器的两端以将振荡信号限制在某一具体电平上,从而保持电压输出器的线性输出;第二,电压输出器的输出端通过电阻器ROSC连接到谐振器抽头上,以改善电压输出器的线性度的同时,并确定反馈的大小。ROSC的阻值为330kΩ时能实现谐振器两端的两只二极管软限幅(VRES=1Vp-p,每只二极管两端的电
压为0.5Vp-p)。图3示出了谐振器顶端的已测电压VRES。
输出电压可以根据下式计算:VRES=1Vp-p,VINV=VRES=1Vp-p。电压缓冲器增益为1:V(ROSC)= VINV-VRES/2。谐振器抽头的电压为VRES/2,因为谐振器的两个电容器的电容值相等。V(ROSC)= VRES-VRES/2=0.5Vp-p。I(ROSC)=V(ROSC)/ROSC。I(RF)=I(ROSC)。负反馈把放大器的倒相输入电流抵销掉。VOUT=V(RF)+VINV=RF×I(RF)+VINV=1000×(0.5/330)=2.51Vp-p。如果需要更大的电压,可在倒相输入端与地之间增加RG--本例为1000Ω。I(RG)=VINV/RG。此时,流过RF的电流是流过ROSC和流过RG的两个电流之和。所以,VOUT=V(RF)+VINV=RF×I(RF)+VINV=1000×(0.5/330+1/100)+1=12.51Vp-p。图4示出了测得的输出电压波形。
LM6181的最大输出电流为100mA,所以它能轻而易举地驱动±63mAp-p电流(±6.3V/100Ω)进入100Ω总负载(50Ω输出终端电阻器和50负载电阻器)。50Ω负载两端的电压为3.15V(峰值)或2.23V(均方根值),这接近于20dBm(100mW)。这样的功率电平可直接驱动高电平二极管双平衡的混频器,或者能驱动较大功率的放大器,同时输出纯净的正弦波形。可以通过修改谐振电路来适应不同的调谐元件。只要将电感器改换成晶体,再将谐振器电容器的电容值改变为合适的值,如2×68pF,就可以将这一电路用作晶体振荡器。为了给非反相输入端提供偏置电流,必须在非反相输入端和地之间接一只大阻值(例如10kΩ)的偏置电阻器。
图1 在典型的电流反馈放大器中,输入级是一个电压跟随器。
图2 这种考毕兹振荡器使用电流反馈放大器来提供纯正弦波输出信号。
图3 这种纯正弦波信号是图1中谐振器顶端的信号VRES。
图4 图2所示考毕兹振荡器产生纯正弦波输出信号。
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