振蕩器不需要外加的信號(hào)激烈，可以直接將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成周期性的交流輸出信號(hào)。核心是一個(gè)在一個(gè)頻率處是一個(gè)正反饋環(huán)路。

• 巴克豪斯

可以寫出它的閉環(huán)傳遞函數(shù)。Vin+voutHf) *Ha? =vout, ha/1-hfha = vout/vin,

T = hahf 是環(huán)路增益，當(dāng)T<1就是穩(wěn)定的負(fù)反饋系統(tǒng)，當(dāng)T=1就是無(wú)窮大，只要有噪聲，就可以無(wú)限放大，當(dāng)T>1只要當(dāng)有噪聲，就無(wú)限放大，幅度和相位判斷，T》1，角度=360度。

環(huán)路函數(shù)相移動(dòng)360度，增益不小于，巴克豪斯依據(jù)。

而實(shí)際振蕩器，都是穩(wěn)定，所以在穩(wěn)定時(shí)候，T=1,相位360.

在開始的時(shí)候，T要大于1，才可以保證微小的噪聲有放大的輸出。通常T設(shè)計(jì)為2-3倍。環(huán)路的非線性會(huì)限制幅度繼續(xù)增加，使得osc達(dá)到穩(wěn)定。這是非線性的過(guò)程。

要滿足這個(gè)條件，這個(gè)環(huán)路還需要一個(gè)頻率選擇的功能，LCtank,或者是RO，它們都具有頻率選擇的功能。

最后需要穩(wěn)定，所以要滿足幅度穩(wěn)定的條件。T的斜率要小于1，在振蕩的頻率處，并且穩(wěn)定的環(huán)路增益為1

• 幅度穩(wěn)定性

由于有源器件構(gòu)成的放大增益隨著幅度變化具有負(fù)斜率，有源器件具有穩(wěn)定幅度的作用。

如果幅度要求苛刻，可以使用自動(dòng)幅度控制環(huán)路，但是電路復(fù)雜性，噪聲嚴(yán)重。

• 頻率穩(wěn)定性很重要

  因?yàn)轭l率是相位的導(dǎo)數(shù)，所以，相位穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定是一回事。

  同理對(duì)于相位穩(wěn)定的條件，相位需要能夠自動(dòng)恢復(fù)的能力，所以也需要具有負(fù)的的相頻。

  因?yàn)椋?dāng)前饋，和反饋出現(xiàn)相位差，然后頻率發(fā)生變化，比如頻率增益，但是反饋是負(fù)的相頻，頻率增益，相位負(fù)的越多，抵消這個(gè)變化。但是，穩(wěn)定的頻率不再是原來(lái)的頻率。

• 描述函數(shù)

osc的幅度很高，有利于減小相位噪聲。

晶體管會(huì)經(jīng)歷三個(gè)狀態(tài)，飽和線性截至。是一個(gè)非線性的過(guò)程，所以不能用小信號(hào)。要用描述函數(shù)。

它是在頻域?qū)斎胼斕幘€性化處理。如果用一個(gè)正弦函數(shù)，輸入到非線性系統(tǒng)，那么輸出就會(huì)有intermodulation，如果只考慮基頻，那么在不同頻率和幅度的基頻，就構(gòu)成了非線性系統(tǒng)線性化描述。

推導(dǎo)晶體管的描述函數(shù)，

Gm = 2Ibias/V1, 輸入幅度V1很高。相對(duì)于晶體管的過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)說(shuō)的。所以這個(gè)表達(dá)式是在大信號(hào)下得到的。

• 反饋型LC振蕩器

LC實(shí)現(xiàn)了頻率選擇的功能，在振蕩處的幅度不會(huì)衰減，在其余的地方，幅度會(huì)發(fā)生衰減。

衰減的程度和Q有關(guān)?？拷袷庮l率的地方會(huì)對(duì)輸出頻譜產(chǎn)生貢獻(xiàn)，形成一個(gè)擴(kuò)展的頻譜，反映的是振蕩器的噪聲性能。

通過(guò)帶通的LC來(lái)衰減振蕩外的頻率，實(shí)現(xiàn)頻率選擇的功能。

通常由一個(gè)有源器件構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)正反饋，而LC實(shí)現(xiàn)選頻。需要比較大的跨導(dǎo)。功耗很大。

colpitts,hartley,clapp

該起振條件，求閉環(huán)傳遞函數(shù)，求得跨導(dǎo)GmRP>=4。

需要大得跨導(dǎo)值，片上得L得Q值很小，意味Rp很小，Gm就要很大，而Gm很大，意味著gm很大，需要大得電流，寬得晶體管尺寸，噪聲更差。熱噪聲，放大得能力。

• 負(fù)阻抗

利用有源器件產(chǎn)生一個(gè)交流負(fù)電阻。，這個(gè)交流負(fù)電阻要小于Rp，才能夠振蕩。

如何產(chǎn)生負(fù)阻，我們想到一個(gè)反饋，只要T大于1就可以產(chǎn)生負(fù)阻抗。

當(dāng)電壓增加，M1得源極電壓增加，降低M2得漏極電流，然后使得IB的電流，倒灌入信號(hào)源。

推導(dǎo)：Rp - 2/gm >=0,所以要保證，Rpgm>=2。