正弦波振荡器
正弦波振荡器原理
正弦波振荡器原理
正弦波振荡器是一种产生正弦波信号的电路或设备,它的工作原理基于反馈回路和谐振现象。
首先,正弦波振荡器通常由放大器和反馈网络组成。放大器负责提供信号的放大,而反馈网络则将一部分输出信号返回输入端,从而使电路产生振荡。
具体来说,当正弦波振荡器开始工作时,放大器会放大输入信号。将一部分放大后的信号通过反馈网络返回到放大器的输入端,与输入信号相叠加。这就形成了一个反馈回路。
在反馈回路中,存在向前传输的放大路径和反馈传输的路径。放大路径将输入信号进行放大,而反馈路径则将一部分输出信号返回输入端。在理想情况下,放大路径和反馈路径的增益相等,从而使得回路保持稳定。
当反馈回路的增益满足特定的条件时,回路会产生谐振现象。也就是说,输入信号和反馈信号在回路中互相加强,形成一个持续不衰减的振荡。
为了保持回路稳定,正弦波振荡器会引入一些稳定元件,如电容和电感。这些元件能够提供适当的频率选择和谐振调节,以确保输出信号的频率稳定和准确。
总之,正弦波振荡器通过反馈回路和谐振现象来产生稳定的正弦波信号。合适的放大器、反馈网络和稳定元件的组合能够实
现不同频率范围内的正弦波振荡器。这在电子通信、信号处理、声音合成等许多应用领域中都有着广泛的应用。
正弦波振荡器
正弦波振荡器
振荡器——就是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流振荡信号的装臵。和放大器一样也是能量转换器。它与放大器的区别在于,不需要外加信号的激励,其输出信号的频率,幅度和波形仅仅由电路本身的参数决定。
应用范围:在发射机、接收机、测量仪器(信号发生器)、计算机、医疗、仪器乃至电子手表等许多方面振荡器都有着广泛的应用。
主要技术指标:
1.振荡频率f及频率范围
2.频率稳定度:调频广播和电视发射机要求:10-5~10-7左右
标准信号源:10-6~10-12
要实现与火星通讯:10-11
要为金星定位:10-12
3.振荡的幅度和稳定度
一、反馈式振荡器的工作原理
1.反馈振荡器的组成
反馈振荡器由放大器和反馈网络两大部分组成。
反馈型振荡器的原理框图如图4-1所示。由图可见, 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路, 放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一调谐放大器, 反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。
自激振荡:没有外加输入信号,但输出端有一定幅度的电压
.
o
U输出,即
实现了自激振荡。自激振荡只可在某一频率上产生,不能在其它频率上产生。
当接通电源时,回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后,将其中某一频率的信号反馈到输入端,再经放大→反馈→放大→反馈的循环,该信号的幅度不断增大,振荡由小到大建立起来。随着信号振幅的增大,放大器将进入非线性状态,增益下降,当反馈电压正好等于输入电压时,振荡幅度不再增大进入平衡状态。
2. 反馈式正弦振荡器分类
LC 振荡器 RC 振荡器 石英晶体振荡器 3. 平衡和起振条件 (1)平衡条件
正弦波振荡器
要使振荡器具有恢复相位平衡的能力,即是产生一 个相位变化来抵消外因引起的相位变化。
相位稳定条件为 0
或 (Y Z F ) 0
并联谐振回路正好具有 负的相频特性。故谐振回路 不但决定了振荡频率,还是 稳定频率的机构。
–YF Z
Q1 o1
Q1Q2
o1
Q2
由 :U O AuU f
U f FU O
U O AuFU O
自激振荡的条件
AuF 1 即: Au A F F 1
(1) 幅度条件: AuF 1
(2) 相位条件: A F 2nπ n是整数
相位条件意味着振荡电路必须是正反馈; 幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡,还必 须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数A 或反馈 系数F 达到) 。
变压器反馈式LC振荡
电路
(1) 电路结构
选频电路
RB1
C
L
-
(2) 振荡频率 即LC并联电
C1
路的谐振频率
f0
2
1 LC
RB2 RE
+UCC
+ u– f -
正 反
馈
RL
反馈网络
CE 放大电路
例1:试用相位平衡条件判断下图电路能否产生自
激振荡
+UCC
正弦波振荡器的工作原理
正弦波振荡器的工作原理
正弦波振荡器是一种电子设备,用于产生正弦波形的电信号。它的工作原理基于反馈回路和振荡条件。
正弦波振荡器的核心是反馈回路。它包括一个放大器和一个滤波器。放大器的作用是将信号放大到足够的幅度,以弥补后续滤波器的损耗。滤波器的作用是选择特定频率的信号,并滤除其他频率的干扰。在很多正弦波振荡器中,滤波器通常是一个RC网络,由电容器和电阻器组成。
振荡条件是实现振荡的必要条件。这个条件要求放大器的增益和滤波器的频率特性满足一定的准则。具体来说,放大器的增益必须大于等于1,并且当信号通过滤波器时,相位延迟要达
到360度。这样才能形成稳定的正弦波振荡。
当电路初次启动时,可能没有足够的信号被放大器放大到满足振荡条件。因此,正弦波振荡器通常还会使用一个起始信号来启动振荡。这个起始信号可以是一个外部输入,也可以是来自电路中的其他信号源。
一旦正弦波振荡器开始工作,它将不断地产生正弦波形的信号。这个信号可以用于各种应用,例如音频放大器、通信系统和仪器测量。
需要注意的是,正弦波振荡器的精确性和稳定性对许多应用来说非常重要。因此,在设计和制造正弦波振荡器时需要考虑尽
量减小非理想因素的影响,例如温度变化、噪音和电源波动等。这样才能确保正弦波振荡器输出的信号质量良好。
正弦波振荡器
第6章 正弦波振荡器
6.1 概 述
本章讨论的是自激式振荡器,它是在无需外加激励信号的情况下,能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量电路。
振荡器的分类:
按波形分:正弦波振荡器和非正弦波振荡器
按工作方式:负阻型振荡器和反馈型振荡器 按选频网络所采用的元件分:
LC 振荡器、RC 振荡器和晶体振荡器等类型 本章主要讨论 ● 反馈型正弦波振荡器的基本工作原理 ● 振荡器的起振条件 ● 振荡器的平衡条件
● 振荡器的平衡稳定条件
● 正弦波振荡器三端电路的判断准则
●
正弦波振荡器的电路特点、频率稳定度等性能指标
6.2 反馈型振荡器基本工作原理
实际中的反馈振荡器是由反馈放大器演变而来,如右图。
若开关K 拨向―1‖时,该电路则为调谐放大器,当输入信号为正弦波时,放大器输出负载互感耦合变压器L2上的电压为vf ,调整互感M 及同名端以及回路参数,可以使 v i = v f 。
此时,若将开关K 快速拨向―2‖点,则集电极电路和基极电路都维持开关K 接到―1‖点时的状态,即始终
维持着与v i 相同频率的正弦信号。这时,调谐放大器就变为自激振荡器。 自激振荡建立的物理过程
在电源开关闭合的瞬间,电流的跳变在集电极LC 振荡电路中激起振荡。选频网络带宽极窄,在回路两端产生正弦波电压v o ,并通过互感耦合变压器反馈到基级回路,这就是激励信号。
起始振荡信号十分微弱,但是由于不断地对它进行放大—选频—反馈—再放大等多次循环,于是一个与振荡回路固有频率相同的自激振荡便由小到大地增长起来。 由于晶体管特性的非线性,振幅会自动稳定到一定的幅度。因此振荡的幅度不会无限增大。
正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件
正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件
正弦波振荡电路的起振条件和平衡条件如下:
起振条件:AF>1 φa+φf=2nπ(2) 平衡后满足平衡条件:AF=1 φa+φf=2nπ160、RC正弦波振荡器的结构特点是什么?
根据以上参考文章,可以得出结论:
正弦波振荡电路的起振条件是指当输入电压等于放大器输出电压时,电路必须满足平衡条件。此时,振荡器进入稳态振荡状态。要使振荡器开始工作并达到平衡状态,需要满足以下条件:
1. 起振时满足起震条件:AF>1 φa+φf=2nπ(2) 平衡后满足平衡条件:AF=1 φa+φf=2nπ。其中,A是放大倍数,F是反馈系数,φa是放大器相移,φf是反馈回路相移,n是正整数。
关于“RC正弦波振荡器的结构特点”,可以参考文中所述“结构特点是指与通用运算放大器类似的几个组成部分”,并结合文中附图做进一步的说明和解释。如有需要可以查询资料进一步获取详细信息。
正弦波振荡器实验报告总结
正弦波振荡器实验报告总结
本次实验我们学习了正弦波振荡器的基本原理和实现方法。通过搭建实验电路,我们成功地实现了正弦波信号的产生,并用示波器观察到了信号的波形。
在实验过程中,我们学会了使用电阻、电容和集成电路等元器件搭建振荡电路,并且掌握了调节电路参数以改变振荡频率的方法。此外,我们还了解了振荡电路的工作原理和稳定性分析方法。
在实验中遇到了一些问题,比如电路稳定性不够,信号幅值不稳定等。通过调节电路参数和改变元器件等方法,我们最终成功地解决了这些问题,并得到了稳定可靠的正弦波信号。
通过本次实验,我们深入了解了正弦波振荡器的工作原理和实现方法,增强了对电子电路的理解和实践能力,为我们今后的学习和工作打下了坚实的基础。
- 1 -
第四章正弦波振荡器
所以有:
L
1 gie( goe gL ) 1
LC
C1C2
LC
其中 C C 1C 2
C1 C2
i
+
goe gmube
g'L
C1
uce -
C2
第22页/共80页
+ gie u'be
-
二、电容反馈振荡器
优点是输出波形好。这是由于反馈电压取自电容支 路,而电容对高次谐波的阻抗很小,因而输出波形 中因非线性产生的高次谐波的成分较小。当振荡频 率较高时,可以直接利用晶体管的输入电容及输出 电容作为回路元件,但振荡频率的稳定度不会太高。 该类振荡器的振荡频率高于电感三点式振荡电路的 振荡频率。 缺点是改变电容来调节振荡频率时,反馈系数F也会 随之改变,严重时,会影响输出电压的稳定和起振 条件。
耗及负载用gL 等效
1,反馈系数 F
|F|=
u be u ce
1
i
=
i
j C 2
1
=C 1
C2
j C 1
+ ube gie
-
L
+
goe gmube
g'L
C1
uce -
i
C2
2, 放大器的放大倍数
| Kuo |
L
因为 | Kuo|=
正弦波振荡器方案
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## 1. 引言
正弦波振荡器是一种广泛应用于各种电子设备和电路中的基本电路。它能够产生稳定的正弦波信号,对于模拟电路和通信系统设计非常重要。本文将介绍正弦波振荡器的基本原理和不同的实现方案。
## 2. 正弦波振荡器基本原理
正弦波振荡器是通过反馈机制实现的。它基于一个放大器和一个反馈网络。反馈网络将放大器的输出信号重新注入到放大器的输入端,从而产生振荡。其中,放大器负责提供放大的功能,反馈网络则确定了振荡的频率和稳定性。
## 3. RC 正弦波振荡器方案
RC 正弦波振荡器是最简单的正弦波振荡器之一。它由一个放大器和一个由电阻和电容组成的反馈网络构成。具体的电路图如下所示:
```
+--Feedback----+
| |
+---R---C-----+
| |
Vin +---+---+---+ +---+---+---+----+ Vout
| | | |
R1 R2 R3 R4
| | | |
+------+-------+------+
```
在这个电路中,放大器被表示为一个黑箱,输入信号 Vin 进入放大器,经过放大后输出信号 Vout。反馈网络由 R1、R2、R3 和 C 组成。电阻 R1 和 R2 串联给放大器的输入端,电阻 R3 和电容 C 并联到放大器的输出端。
该电路的工作原理如下:
1. 初始时刻,假设系统没有任何振荡。
2. 输入信号 Vin 经过放大器放大后得到信号 Vout。
正弦波振荡器实验报告
正弦波振荡器实验报告
引言:
正弦波振荡器是一种很重要的电路,在电子工程中有着广泛的应用。它是实现信号产生和调制的基础,因此学习正弦波振荡器是学习电子工程的基础。在实验中,我们将会学习到如何制作一个简单的正弦波振荡器电路,以及探究它的参数和特性。
实验设计:
1.电路连接
正弦波振荡器的基本构成为反馈电容C和反馈电阻R,而共同作用下,振荡器能够自持续发生正弦振荡信号。电路连接如下图所示。
2.器材准备
我们需要以下器材:
- 电阻R,可调范围0-22kohm;
- 电容C,为470nF;
- 操作放大器,使用的是UA741;
- 示波器。
3.参数测量和分析
首先,我们需要测量电路中的R和C值。
然后,通过调整电位器,我们可以改变电路中的R值,进而观察输出波形的变化。
利用示波器,我们可以测量电路的输出波形,并通过测量峰峰值、频率和相位等参数,从而对电路性能进行分析。
实验结果:
通过测量,我们得到了以下结果:
在电容值为470nF的情况下,电路的输出波形为正弦波,并且
频率在1KHZ左右。当调整电位器改变电路中的R值时,可以观
察到波形振幅随着R值的增加而增大,同时频率也有所变化。具
体数据如下:
R/kohm|频率/KHZ|峰-峰值/V|相位/°
--|--|--|--
4.7||||
10|1.18|495mV||
15|1.03|863mV||
20|0.91|1.2V||
22|0.84|1.38V||
24|0.78|1.54V||
从数据可以看出,随着R值的增加,频率变低,峰-峰值变大。我们还可以发现,在较大的R值下,电路的频率变得稳定,同时
正弦波振荡器
第三章正弦波振荡器第三章正弦波振荡器
振荡器?
第三章正弦波振荡器振荡器与放大器的区别
振荡器无信号输入自己产生正弦波
放大器有信号输入将输入的正弦波放大
第三章正弦波振荡器
一、Classification
Waveform Sine
Triangular
Square
Sawtooth
Element
LC RC Crystal
第三章正弦波振荡器3.1 反馈式振荡的基本原理
.
..i
o U A U =.
.
.
o
f U F U =
.
.'.
f
i i U U U −=-
+
•
'i
U
U •
i
U •
o U ••
A i U 第三章正弦波振荡器
.
.
.'
.
..
i
f
o f i o U U U U U U =⋅=1.
.=F A
第三章正弦波振荡器P 21
U f
F
U o
1
=AF i
f U U =振幅平衡条件
振幅平衡条件: 反馈电压等于输入电压幅值
U f =U i 的点即为满足振幅平衡条件的平衡点
相应的U o ,就是振荡器产生的电压幅值
第三章正弦波振荡器
U .
..U A U =第三章正弦波振荡器2.相位平衡条件
φA +φF =2n π
反馈电压与输入电压同相,即正反馈
f U •
i U •
)
()(ωωL i m L L o Z U g Z I U •
••
•
•
•
==若令φY +φF =φE ,则
第三章正弦波振荡器
:
F ϕo f
U U F =U O
U f
U O
U f
C 2
C 1
2
//11
c c j i c j i
ωω=212//c c c =121
c c c +=第三章正弦波振荡器)
(o g ωω−Q o
g ωω=∴LC 并联振荡回路负载相角与频率的关系
正弦波振荡器工作原理
正弦波振荡器工作原理
正弦波振荡器是一种常用的电子设备,用于生成连续的正弦波信号。它通常由几个主要组件组成,包括放大器、反馈网络和振荡元件。
正弦波振荡器的工作原理可以通过负反馈的概念来解释。负反馈是一种电路配置,将输出信号的一部分返回到输入端,与输入信号相位相反。这样做的目的是调节输出信号,使其趋近于输入信号,从而实现稳定的正弦波振荡。
首先,让我们了解一下振荡器的放大器部分。放大器是振荡器的核心元件,它负责放大电压信号。放大器接收来自振荡元件的信号,并将其放大到合适的幅度。振荡器中最常使用的放大器是操作放大器(Op-Amp)。操作放大器有两个输入端,一个正输入端(+)和一个负输入端(-)。负反馈是通过将放大器的输出信号与负输入端连接来实现的。
接下来,我们来看看振荡器的反馈网络部分。反馈网络的作用是将放大器输出的信号返回到放大器的负输入端。反馈网络包括电容器、电感器和电阻器等元件。这些元件的组合和连接方式决定了振荡器输出信号的频率。
在负反馈的作用下,反馈网络将一部分输出信号返回到放大器的负输入端,形成一个环路。这个环路中的信号通过放大器被放大并再次经过反馈网络。这个过程不断重复,直到输出信号与输入信号的相位差为180度。当相位差为180度时,反馈信号与输入信号完全相消,输出信号趋近于输入信号的波形。这种相位差为
180度的反馈条件称为“Barkhausen准则”。
为了实现振荡器的稳定工作,还必须满足振荡器条件。其中一个条件是放大器的增益必须大于1。只有当放大器的增益大于1时,输出信号的幅度才能保持稳定。另外,反馈网络必须提供足够的相移来实现180度的反馈相位差。相位移的大小取决于反馈网络的组合和电路设计。
正弦波振荡器
A 0
U c UC UCQ
Z
0
0
1)振幅平衡的稳定条件
2)相位平衡的稳定条件
第三节 反馈型LC振荡器
一 ,互感耦合振荡电路 二,电容反馈振荡电路 三,电感反馈振荡电路 电感三点式和电容三点式振荡电路的比较
1.电容三点式振荡电路的最高振荡频率比电感三点式的要高。
原因:电感三点式中的 电感和三极管的极间电容并联,在频率 过高的时候电路的电抗性质会发生改变。
U f
j(
X
jX be be X
bc
)
U
c
X be X ce
U c
由电于路必中须U i满与足U正 c反反馈相:,所所以以UUi与f
U f
与
同相,而在共射 U c 反相
即:
X be 0 X ce
V
X1
X2
C2
C1
X3 L
(a)
V
L2
L1
X1
X2
X3 C
(b)
(a) 电容反馈振荡器; (b) 电感反馈振荡器
2.电容三点式振荡器产生的 振荡波形比比电感三点式的要好。
反馈电压取自C2, 而电容对晶体管非线性特性产生的高次谐 波呈现低阻抗, 所以反馈电压中高次谐波分量很小, 因而输出波 形好, 接近于正弦波。
缺点是:反馈系数因与回路电容有关, 如果用改变回路电 容的方法来调整振荡频率, 必将改变反馈系数, 从而影响起振。
第二章正弦波振荡器
2019/11/9
高频电子
2
正弦波振荡器在各种电子设备中有着广泛的 应用。例如,无线发射机中的载波信号源, 接收设备中的本地振荡信号源,各种测量仪 器如信号发生器、频率计、fT测试仪中的核 心部分以及自动控制环节,都离不开正弦波 振荡器,在通信、自动控制、电子测量领域 中有着非常广泛的应用。
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第二,按能量的观点,放大部分不应单纯地理解为电 压或电流的增大,还应看到放大部分所具有的将直流 电能转化为交流电能的功能,该功能是实现正弦波从 无到有的关键。
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高频电子
8
图b中,LC并联回路在直流电源加入的电流冲击下, 回路会形成初始储能和交流振荡,这时电感电容间的 能量互换导致回路输出波形趋于单一频率(即LC具 有选频性),而该输出在以三极管为中心的放大器作 用下得以增强,从而完成了LC并联回路振荡能量的 补充与增强;
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高频电子
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⑵相位稳定条件
外界因素的变化同样会破坏相位平衡条件,使环路相 移偏离2nπ。相位稳定条件是指相位条件一旦被破坏 时环路能自动恢复φ T=2nπ所应具有的条件。 相位稳定条件是
a
0 0
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高频电子
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高频电子
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2.2 反馈型正弦波振荡器的工作原理
正弦波振荡电路的构成部分
正弦波振荡电路的构成部分
正弦波振荡电路是一种常用的电子电路,用于产生稳定的正弦波信号。它由几个重要的构成部分组成,包括振荡器、放大器、反馈网络和电源。
1. 振荡器:振荡器是正弦波振荡电路的核心部分,用于产生稳定的正弦波信号。常见的振荡器包括LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器等。LC振荡器由电感和电容组成,RC振荡器则由电阻和电容组成。晶体振荡器则利用晶体的压电效应产生振荡信号。振荡器的稳定性和频率精度对正弦波振荡电路的性能起着关键作用。
2. 放大器:放大器用于放大振荡器产生的微弱信号,以增加信号的幅度。放大器通常由晶体管或运放构成。晶体管放大器具有高增益和较低的噪声水平,适用于高频振荡电路。运放放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗,能够提供稳定的放大倍数。
3. 反馈网络:反馈网络用于将放大器的输出信号反馈到振荡器的输入端,以实现正反馈,从而维持振荡器的振荡。反馈网络通常由电阻、电容和电感组成,通过调整反馈网络的参数,可以调节振荡器的频率和稳定性。
4. 电源:电源为正弦波振荡电路提供所需的电能。电源通常由电池或交流电源提供,而稳定的直流电源则需要使用整流和滤波电路进行处理,以确保振荡电路工作时电源的稳定性和纯净性。
正弦波振荡电路的构成部分相互配合,实现了信号的产生、放大和稳定。振荡器产生稳定的正弦波信号,放大器将其放大到所需的幅度,反馈网络维持振荡器的振荡,而电源为整个电路提供能量。这些构成部分的选择和调整,对于正弦波振荡电路的性能和稳定性起着至关重要的作用。
除了以上的构成部分,正弦波振荡电路还可以根据具体的应用需求添加其他元件和电路。例如,可以添加滤波电路以去除杂散干扰信号,可以添加调频电路以实现频率调节,还可以添加调幅电路以实现幅度调节。这些附加的元件和电路可以根据需要进行选择和调整,以满足不同的应用要求。
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正弦波振荡器
本文重点
1.了解调谐放大器的电路结构、工作特点及工作原理。
2.理解正弦波振荡电路的工作原理、振荡条件。
3.掌握变压器耦合及三点式LC 振荡电路的工作原理及振荡频率。
4.了解石英晶体振荡电路。
本文难点
1.调谐放大器的选频能力。
2.正弦波振荡电路的振荡条件。
1 正弦波振荡器的基本知识
正弦波振荡器:一种不需外加信号作用,能够输出不同频率正弦信号的自激振荡电路。 .1 自激振荡的工作原理
LC 回路中的自由振荡
如图5 2.1(a )所示。
自由振荡——电容通过电感充放电,电路进行电能和磁能的转换过程。
阻尼振荡——因损耗等效电阻R 将电能转换成热能而消耗的减幅振荡。图6.2.1(b )所示。 等幅振荡——利用电源对电容充电,补充电容对电感放电的振荡过程,图6.2.1(c )所示。这种等幅正弦波振荡的频率称为LC 回路的固有频率,即
LC
f π=210 (5.2.1)
图5 2.1 LC 回路中的电振荡
一、自激振荡的条件
振荡电路如图5.2.2所示。
振荡条件:相位平衡条件和振幅平衡条件。
1.相位平衡条件
反馈信号的相位与输入信号相位相同,即为正反馈,相位差是180︒ 的偶数倍,即
ϕ = 2n π (5.2.2) 其中,ϕ 为v f 与v i 的相位差,n 是整数。v i 、v o 、v f 的相互关系参见图6.2.3。
2.振幅平衡条件
反馈信号幅度与原输入信号幅度相等。即
A V F = 1 (5.2.3)
图5.2.2 变调谐放大器为振荡器 图5.2.3 自激振荡器方框图 三、自激振荡建立过程 自激振荡器:在图5.2.2中,去掉信号源,把开关S 和点“2”相连所组成的电路。 自激振荡建立过程:电路接通电源瞬间,输入
端产生瞬间扰动信号v i ,振荡管V 产生集电极电流
i C ,因i C 具有跳变性,它包含着丰富的交流谐波。
经LC 并联电路选出频率为f 0的信号,由输出端输
出v o ,同时通过反馈电路回送到输入端,经过放大、
选频、正反馈、再放大不断地循环过程,将振荡由
弱到强的建立起来。当信号幅度进入管子非线性区
域后,放大器的放大倍数降低到 A V F = 1时,振幅
不再增加,自动维持等幅振荡。如图5.2.4所示。
[例5.2.1] 判断图5.2.5(a )所示电路能否产生
自激振荡。
解 (1) 振幅条件:因V 基极偏置电阻R b2被反馈线圈L f 短路接地,使V 处于截止状态,故电路不能起振。
(2) 相位条件:采用瞬时极性法,设V 基极电位为“正”,根据共射电路的倒相作用,可知集电极电位为“负”,于是L 同名端为“正”,根据同名端的定义得知,L f 同名端也为“正”,则反馈电压极性为“负”。显然,电路不能自激振荡。
如果把图5.2.5(a )改成图(b )。因隔直电容C b 避免了R b2被反馈线圈L f 短路,同时反馈电压极性为“正”,电路满足振幅平衡和相位平衡条件,所以电路能产生自激振荡。
图5.2.4 振荡的建立过程
图5.2.5 自激振荡的判别 图5.2.6 共发射极变压器耦合振荡器 2 LC 振荡器
一、变压器耦合式LC 振荡器
电路特点:用变压器耦合方式把反馈信号送到输入端。常用的有以下两种。
1.共发射极变压器耦合LC 振荡器
(1) 电路结构
如图5.2.6(a )所示。图中V 为振荡放大管,电阻R 1、R 2、R 3为分压式稳定工作点偏置电路,C 1、C 2为旁路电容,LC 并联回路为选频振荡回路,L 3-4为反馈线圈,L 7-8为振荡信号输出端,电位器R P 和电容C 1组成反馈量控制电路。
(2) 工作原理
交流通路如图5.2.6(b )所示。对频率f = f 0的信号,LC 选频振荡回路呈纯阻性,此时o
v '和v f ,反相,即φ1 = 180º。输出电压v o '再通过反馈线圈L 3-4,使4端为正电位,即f v '与o
v '的φ2= 180º。于是︒=︒+︒=+36018018021ϕϕ,保证了正反馈,满足了相位条件。如果电路具有足够大的放大倍数,满足振幅条件,电路就能振荡。调节R P 可改变输出幅度。
2.共基极变压器耦合LC 振荡器
(1) 电路结构
如图5.2.7(a )所示。图中V 为振荡放大管,
电阻R 1、R 2、R 3为分压式稳定工作点偏置电路,
C 1为基极旁路电容,C 2为隔直耦合电容,L 2
为反馈线圈,L 与C 串联组成选频振荡电路。
(2) 工作原理
交流通路如图5.2.7(b )所示。接通电源瞬
间,LC 回路振荡电压加到管子基射之间,形成
输入电压,经V 放大后,输出信号经反馈线圈
图5 2.7 共基极变压器耦合振荡电路
L 2与L 之间的互感耦合反馈到管子基射之间,若形成正反馈。在满足振幅平衡条件下,电路产生振荡。
综上分析,变压器反馈电路的反馈强度,可通过L 2与L 1之间的距离来调节。变压器耦合振荡电路的振荡频率为
LC f π=
210 (5.2.4)
若调节L 、C ,可改变振荡频率。
二、三点式LC 振荡电路
电路特点:LC 振荡回路三个端点与晶体管三个电极相连。
图5.2.8 电感三点式振荡器 图5.2.9 电容三点式振荡器 1.电感三点式振荡器
电路如图5.2.8(a ),交流通路如图5 2.8(b )所示。
相位条件:当线圈1端电位为“+”时,3端电位为“-”,此时2端电位低于1端而高于3端,即v f 与v o 反相,经倒相放大后,形成正反馈,即满足相位条件。
振幅条件:适当选择L2和L1的比值。使1>F A V ,满足振幅条件。电路就能振荡。 由于反馈电压v f 取自L2两端,故改变线圈抽头位置,可调节振荡器的输出幅度。L2越大,反馈越强,振荡输出越大,反之,L2越小,反馈越小,不易起振。
电路振荡频率为
C M L L LC f )2(21
21
21++π=π= (5.2.5)
其中M 是L1与L2之间的互感系数。
优点:振荡频率很高,一般可达到几十兆赫;缺点:波形失真较大。
2.电容三点式振荡器
电容三点式振荡器电路如图5.2.9(a )所示,交流通路如图5.2.9(b )所示。
相位条件:当线圈1端电位为“+”时,3端电位为“-”。此电压经C1、C2分压后,2端电位低于1端而高于3端,即v f 与v o 反相,经V 倒相放大后,使1端获“+”电位,形成正反馈,满足相位条件。
振幅条件:适当的选择C1、C2的数值,使电路具有足够大的放大倍数,电路可产生振荡。
电路振荡频率为