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移相振荡器与变容二极管倍频器:设计原理与应用

移相振荡器与变容二极管倍频器:设计原理与应用

移相振荡器。各 RC 级(R1C1、R2C2、R3C3)贡献 60° 相移。

上图振荡器在音频频段产生纯正弦波。集电极提供 180° 相位反相,三级级联 RC 移相器再加 180°,总相移 360°。此正反馈使振荡在晶体管增益超越反馈网络损耗时启动。设计原理见 Sedra & Smith《Microelectronic Circuits》(第 7 版)等经典参考。

变容倍频器

变容二极管——反偏下电容非线性随电压变化——使输入正弦波 f₁ 失真,产生高次谐波(如 f₃)。核心组件如下图:

移相振荡器与变容二极管倍频器:设计原理与应用

变容二极管,表现非线性 C-V 特性,作为倍频器工作。

架构含:低通滤波器通 f₁ 抑制谐波;扼流圈供直流偏置阻隔 RF 回流;谐波滤波器选取所需谐波(常为三次);大电容为 RF 提供低抗地路径同时阻隔直流。变容二极管与电感并联构成并联谐振罐,调谐至目标谐波。因反偏 V_bias 固定,倍频器能产生标准振荡器难达的稳定高频输出。实际实现常用微带线或波导段达数百 GHz。

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