第5章(1)反馈振荡器原理及平衡状态的稳定条件
反馈振荡器的工作原理
3.1 反馈振荡器的工作原理3.1.1 振荡器的组成任何一种反馈式正弦波振荡器，至少应包括以下三个组成部分。
1. 放大电路。
自激振荡器不但要对外输出功率，而且还要通过反馈网络，供给自身的输入激励信号功率。
因此，必须有功率增益。
当然，能量的来源与放大器一样，是由直流电源供给的。
2. 反馈、选频网络。
自激振荡器必须工作在某一固定的频率上。
一般在放大器的输出端接有一个决定频率的网络，即只有在指定的频率上，通过输出网络及反馈网络，才有闭环0360相移的正反馈，其它频率不满足正反馈的条件。
3. 稳幅环节。
自激振荡器必须能自行起振，即在接通电源后，振荡器能从最初的暂态过度到最后的稳态，并保持一定幅度的波形。
正弦波振荡器电路组成如图3–1所示。
图中oX 为输出正弦波电压，f X 为反馈网络形成的反馈电压，也就是放大电路的输入电压。
高频电子技术中主要通过以下三个指标来衡量正弦波振荡电路的优劣。
（1）振荡频率高频电子技术研究无线电波的产生、发射、变换和接收，所涉及的振荡频率都比较高，例如在获得广泛应用的甚高频至特高频段，无线电波的频率在30MHz 至3000MHz 之间，某种振荡电路能否获得应用，决定于这个电路能否产生如此高频的正弦波电压输出，因此振荡电路的振荡频率自然就成为电路的重要特性指标。
（2）振荡频率的稳定度无线收发系统对于振荡频率的稳定性有很高的要求。
假如收发系统所使用的无线电波频率为433.0MHz ，将发射电路和接收电路的频率都调整到433.0MHz ，这样收发系统能正常地工作。
现在，由于发射电路环境温度升高了20℃（例如从海面进入沙漠），如果发射电路中振荡电路的频率稳定性很差，受温度变化的影响，发射电路振荡频率升高了0.1%，即从433.0MHz 变化到433.4MHz ，这时接收电路仍调谐于433.0MHz ，接收电路可能根本无法接收无线电信号，即使能接收到，由于频率偏移，接收灵敏度下降，信号质量将很差，收发系统的工作就不正常。
反馈振荡器的工作原理
反馈振荡器的工作原理
振荡器的工作原理是通过反馈回路产生持续的周期性信号。
它主要由一个放大器和一个反馈网络组成。
在振荡器中，放大器将一个小的输入信号放大到足够的幅度，并提供足够的增益以抵消反馈网络的衰减。
反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，形成一个循环。
通过适当选择放大器的增益和反馈网络的参数，可以使得反馈信号与输入信号保持一致，并且持续不断地在放大器中产生，从而产生一个稳定的振荡信号。
振荡器的工作原理可大致分为以下几个步骤：
1. 初始激励：在振荡器开始工作前，假设放大器没有输出信号。
此时，通过外部激励或主动元件施加一个微弱的信号到放大器。
2. 放大器增益：放大器将输入信号放大，使其具有足够的幅度以抵消反馈网络的衰减。
放大器可以是放大电路、运算放大器等。
3. 反馈回路：反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，形成一个正反馈回路。
这意味着输出信号将被放大并重新送回到放大器。
反馈网络可以是电容、电感、晶体管等。
4. 生成振荡信号：通过适当选择反馈网络的参数，使得反馈信号与输入信号保持一致，并且持续不断地在放大器中产生。
这
导致放大器输出的信号不断振荡，并生成一个稳定的周期性信号。
5. 整定和稳定：通过调整放大器和反馈网络的参数，使得振荡器的输出信号具有所需的频率、幅度和波形。
同时，保持反馈回路稳定并避免过度放大，以确保振荡器的正常工作。
电路中的振荡器稳定性分析
电路中的振荡器稳定性分析振荡器是电子电路中的一种重要组件，其作用是产生并输出一定频率的交流信号。
然而，振荡器在实际应用中常常面临的一个问题就是稳定性。
振荡器稳定性指的是振荡器输出频率的稳定性，即输出频率是否能够在设计范围内长时间保持不变。
下面将从振荡器的原理、核心组成部分以及稳定性分析三个方面来探讨电路中的振荡器稳定性。
1. 振荡器的原理振荡器是靠正反馈原理实现的，它通过将部分输出信号反馈到输入端，使得系统产生自激振荡。
简单来说，振荡器由放大器和反馈网络组成，其中放大器提供增益，而反馈网络则确定了振荡器的频率。
2. 振荡器的核心组成部分振荡器的核心组成部分包括放大器、反馈网络以及频率稳定器。
放大器负责提供足够的增益，使得反馈信号能够达到足够的幅度；反馈网络则决定了振荡器输出频率的稳定性；频率稳定器用于抑制外部干扰，确保振荡器输出频率能够长时间保持稳定。
3. 振荡器稳定性分析为了分析振荡器的稳定性，首先需要了解振荡器的幅频特性和相频特性。
幅频特性指的是振荡器输出振幅与频率之间的关系，而相频特性则描述了振荡器输出信号相位与频率之间的关系。
对于一个振荡器系统来说，当反馈强度等于放大器增益时，系统将呈稳定的振荡状态。
但是，当反馈强度超过放大器增益时，系统将进入不稳定状态，即出现振荡器输出频率的跳变现象。
为了保持振荡器的稳定性，需要通过合理的设计来控制反馈强度，使其始终小于放大器增益。
此外，外部环境的变化也会对振荡器的稳定性产生影响。
例如，温度的变化会导致元件参数的变化，从而对振荡器频率产生影响。
为了提高振荡器的稳定性，可以采用温度稳定器来保持振荡器元件温度的稳定。
总结而言，电路中的振荡器稳定性分析是一个复杂而重要的问题，它需要综合考虑各种因素对振荡器频率的影响。
合理的设计和控制可以提高振荡器的稳定性，确保其在长时间内输出稳定的频率信号。
随着电子技术的进步，振荡器的稳定性问题将成为电路设计中不可忽视的一个方面，对于提高电路性能和可靠性具有重要意义。
振荡器的起振、平衡与稳定条件
振荡器的稳定平衡，是指在外力作用下，振荡器在平衡点附近可重新建立新的平 衡状态。一旦外力消失，它能自动恢复到原来的平衡状态。
11
1，振幅平衡的稳定条件
振幅平衡条件
A 1
F
图中所示的交点Q即为振荡器的振幅
平衡点。
Q点是稳定平衡点吗？
Q点是稳定平衡点!
形成稳定平衡点的原因是什么？是在平衡点附近，放大倍数随振幅的变化特性具 有负斜率，即
2
定义：负载谐振阻抗上基波电压与基极输入电压之比称为平均电压放大倍数，也称为 折合放大倍数。即
A
Vc1 Vb
Ic1 RP Vb
Ic1 iC max 1 c gcVb1c 1 cosc
gcRP1 c 1 cosc A01c
A g R 式中
为小信号线性放大倍数；
0
cP
1c 1c 1 cosc
闭路总相移为零或2π的整数倍，即反馈信号与原输入信号的相位相同。
6
Ic1 iC max 1 c gcVb 1 cosc 1c
y feVb1 c y feVb
y 其中 称为晶体管平均正向传输导纳。 fe
振荡器的回路电压为
Vc Ic1Z P1
则平均电压放大倍数为 振荡器的平衡条件为
4
振荡器的起振条件为 振荡器的平衡条件为
A0 F 1
A F A0 F 1
τ 其中 称为工作强度系数，一般取2～4。
5
将复数形式的振荡器平衡条件分别用模和相角表示：
Ae jA Fe jF 1
振幅平衡条件为
AF 1
相位平衡条件为
A F 2n 态时，振幅的环路增益等于1。即反馈信号的振幅与原输入信号的振幅 相等。
反馈振荡器原理和平衡状态的稳定条件
5.3.1
其中:
A (s) F (s)
U o (s)
U
' i
(
s
)
U f (s)
U o (s)
----为放大器的电压增益 ----为反馈网络的反馈系数
AL(s)
A(s)F(s)
Uf Ui
(s) (s)
----为开环电压增益
D(s) 1AL(s)
----为反馈放大器的特征多项式
由式5.3.1可知，若令Ui(s)=0，则Af(s)趋于无穷,就是说在 没有输入信号激励的情况下,就能自动地将直流能量转换为交 流能量。因此，我们说振荡器是反馈放大器的特殊形式。这
(1)反馈振荡器原理和平衡状态的稳定条件
5.1 概 述
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置。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。 低频正弦振荡器
振荡器 分类
正弦振荡 高频正弦振荡器
（特征方程判别法）
件。 设工作频率远小于振荡器的特征频率，忽略其内部反馈
的影响，用平均参数画出了图(a)的大信号等效电路，如图 所示。它与变压器耦合放大器区别在于次级负载就是放大器 输入端的Gie。其U o 为
互感耦合振荡器大信号等效电路
U o
GmU i
GoejCp2Gier1jL
故
A U U oi
三种互感耦合振荡器
以上三种电路，变压器的同名端如图所示。它必须满足 振荡的相位条件，在此基础上适当调节反馈量 M以满足振荡 的振幅条件。下面利用“切环注入法”判断电路是否满足相 位条件。
反馈振荡器的原理
反馈振荡器的原理
振荡器是一种电子电路，能够产生稳定的信号，常用于电子设备中。
它的原理是利用正反馈回路实现信号的自激振荡。
振荡器主要由一个放大器和一个反馈电路组成。
放大器负责放大输入信号，而反馈电路则将放大后的信号再输入到放大器的输入端。
这样，反馈信号经过多次放大后会越来越强，从而使得放大器输出的信号不断增大。
正反馈回路是振荡器中重要的部分。
它将一部分输出信号接到放大器的输入端，使得输入信号增强，放大器输出的信号也相应增强。
此时，如果正反馈回路的增益大于放大器的损耗，则输出信号会继续增大，并产生自激振荡。
振荡器的稳定性取决于放大器和反馈电路之间的相互作用。
振荡器的频率由反馈电路中的元件决定，如电容和电感等。
通过调整这些元件的数值，可以实现不同频率的振荡器。
振荡器在无线电通信、信号发生器等电子设备中广泛应用。
它可以产生稳定的频率信号，用于调制解调、频率合成、钟表等功能。
此外，振荡器还可以被应用于音频放大器、雷达系统、通信系统等领域。
反馈式正弦波振荡器的平衡条件
反馈式正弦波振荡器的平衡条件
反馈式正弦波振荡器是一种电路，在该电路中，输出信号反馈到输入端，从而产生振荡。
平衡条件是指在该振荡器中输出信号与输入信号之间的稳定平衡状态。
平衡条件可以通过以下几个方面来描述：
1. 幅度平衡：正弦波振荡器的输出信号应当具有恒定的幅度，即输入和输出幅度之间的比值应当为1。
2. 相位平衡：正弦波振荡器的输出信号相位应该稳定不变。
在一个正弦波振荡器中，反馈信号的相位延迟应当与输入信号的相位延迟相等，这样才能保持稳定的振荡状态。
3. 幅频特性平衡：正弦波振荡器通常需要调整频率以获得特定的输出频率。
在平衡条件下，幅频特性应当稳定，即输出信号的幅度与输入信号频率之间的关系应当保持不变。
4. 阻尼平衡：正弦波振荡器可能存在阻尼，即输出信号在振荡过程中会逐渐减弱。
在平衡条件下，阻尼应当被最小化，以保持持续的振荡。
需要注意的是，平衡条件在不同类型的正弦波振荡器中可能有所不同。
具体的平衡条件可根据电路的特性和设计目标进行调整和优化。
振荡器的原理
振荡器的原理振荡器是一种能够产生稳定的交流信号的电子设备，它能够将直流电能转化为交流电能，在很多电子设备中都有广泛应用，比如射频电路、计算机、无线通信系统等。
振荡器的原理非常复杂，下面我将详细解释振荡器的工作原理。
振荡器的基本工作原理是利用电磁振荡的方式产生自激振荡信号。
在振荡器电路中，主要包含三个关键组件：放大元件、反馈网络和能量源。
首先，让我们来看看振荡器中的放大元件。
放大元件可以使输入信号的幅度不断增大，才能达到振荡的条件。
在传统的振荡器电路中，放大元件通常是一种主动元件，比如三极管、场效应管等。
放大元件必须具有放大能力，并且能够提供足够的增益，使得输入信号能够正向反馈到放大器的输入端。
接下来，是振荡器最核心的组件——反馈网络。
反馈网络的作用是将放大元件输出的信号绕回到放大器的输入端，形成正向反馈。
反馈网络通常分为串联反馈和并联反馈两种形式。
串联反馈将输出信号连接到放大器的输入端，使得反馈信号与输入信号叠加，从而增大了放大器的增益。
并联反馈则是通过将一部分输出信号与输入信号直接叠加，从而实现反馈。
反馈网络能够引起系统的正向反馈，从而达到振荡器内部的自激振荡。
振荡器的振荡频率由反馈网络决定。
最后是能量源。
能量源为振荡器提供所需的直流电源，以维持振荡器的稳定工作。
通常，振荡器的能量源是一个电池或者直流电源。
能量源必须能够提供足够的电压和电流，以满足振荡器的工作要求。
在振荡器工作的过程中，反馈网络中的信号被放大后，形成振荡信号，并且通过放大元件再次传回到反馈网络。
反馈信号不断被放大和反馈，形成闭环系统，最终产生具有恒定频率和幅度的稳定振荡信号。
振荡器的频率由反馈网络的参数决定，其中包括电容、电感以及反馈电阻等元件。
在振荡器的设计和实现过程中，需要考虑到稳定性和可控性。
稳定性是指在不同环境条件和器件参数下，振荡器能够产生稳定的输出信号。
可控性是指振荡器能够按照要求调节频率和幅度。
为了实现稳定和可控，必须仔细选择放大元件、反馈网络和能量源，并进行精确的参数计算和系统优化。
反馈振荡器的工作原理
反馈振荡器的工作原理
反馈振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电路。
它由一个放大器和一个反馈电路组成。
放大器接收来自输入信号源的输入信号，并将信号放大后送回到反馈电路中。
反馈电路将放大器的输出信号再次输入到放大器中，形成一个闭合回路。
在振荡器的开始阶段，反馈电路起初没有输入信号。
然而，放大器将会在其内部产生一个小的噪声信号。
这个噪声信号通过反馈电路被放大、再次输入到放大器中。
这个过程是连续进行的，使得振荡器能够产生一个稳定的振荡信号。
为了确保振荡器产生的信号具有特定的频率，反馈电路中通常包含一个滤波网络。
这个滤波网络通过选择性地放大或压制特定频率的信号来控制振荡器输出的频率。
反馈振荡器的工作原理可以解释为一个不断自激励的过程。
通过反馈电路中的特定元件，振荡器能够从电源中提取能量来维持振荡。
当振荡器输入的信号满足一定的条件时，反馈电路将始终提供合适的相位和幅度来维持振荡。
总之，反馈振荡器通过放大器和反馈电路之间的相互作用，产生连续的振荡信号。
通过调整反馈电路和滤波网络，可以控制振荡器输出的频率和幅度。
这使得振荡器成为许多电子设备中必不可少的基本电路。
论文—反馈型振荡器的基本工作原理
课题：5.1 概述5.2 反馈型振荡器的基本工作原理教学目的：1.了解振荡器的定义及分类2.了解反馈式振荡器工作原理3.掌握振荡器的起振条件、平衡条件教学重点：振荡的平衡条件、起振条件教学难点：起振条件分析教学方法：讲授课时：2学时教学进程单元五正弦波振荡器5.1 概述自激振荡现象：我们常见到这样情况，当有人把他所使用的话筒靠近扬声器时，会引起一种刺耳的哨叫声，该现象如图5-1所示。
图5-1 扩音系统中的电声振荡这种现象，是由于当话筒靠近扬声器时，来自扬声器的声波激励话筒，话筒感应电压并输入放大器，然后扬声器又把放大了的声音再送回话筒，形成正反馈。
如此反复循环，就形成了声电和电声的自激振荡哨叫声。
一.振荡器的功能无须外加输入信号的控制，将直流电能转换为具有特定的频率和一定的振幅的交流信号的能量,这一类电路称为振荡器。
二.振荡器与放大器的区别放大器：对外加的激励信号进行不失真的放大。
振荡器：不需外加激励信号，靠电路本身产生具有一定频率、一定波形和一定幅度的交流R信号。
三.振荡器的分类四.本章主要内容1.反馈式振荡器的工作原理2.对基本振荡器电路以及几种典型振荡电路进行分析5.2 反馈型振荡器的基本工作原理一.反馈型振荡器的含义与用途1.含义：凡是从输出信号中取出一部分反馈到输入端作为输入信号，无需外部提供激励信号，能产生等幅正弦波输出称为正反馈振荡器2.用途：二.反馈型振荡器工作原理图5-2为正反馈放大电路的方框图，在无外加输入信号时就成为图5-3所示的反馈型振荡器方框图。
图中，通常取输入信号ii U X =，反馈信号f f U X =，净输入信号i i U X '=' 。
在电路进入稳定状态后，要求'if U U =，由图5-3得F A U U i f '=，因此自激振荡形成的条件就是F A=1 （5-1） 由于fa f a AF F A F A ϕϕϕϕ+∠=∠⋅∠= ，所以F A =1便可分解为幅值和幅角（相位）两个条件，即1．相位平衡条件πϕϕ2⨯=+n f a （n =0,1,2,3…） （5-2） 2．振幅平衡条件F A=1 （5-3） 3．起振条件F A>1 振荡两个条件中，关键是相位平衡条件，如果电路不能满足正反馈要求，则肯定不会振荡。
lc反馈型振荡器相位平衡条件的判断准则
lc反馈型振荡器相位平衡条件的判断准则1.引言LC反馈型振荡器是一种常见的振荡器电路，它由一个反馈回路和一个LC谐振电路构成。
在LC反馈型振荡器中，相位平衡条件对于振荡器的正常工作至关重要。
本文将就LC反馈型振荡器相位平衡条件的判断准则进行探讨。
2. LC反馈型振荡器的基本原理LC反馈型振荡器是一种利用LC谐振电路产生正弦波输出的电路。
它包括了一个放大器、一个LC谐振电路和一个反馈回路。
当谐振电路中的电容和电感达到共振状态时，系统将产生稳定的正弦波输出。
3. LC反馈型振荡器的相位平衡条件在LC反馈型振荡器中，相位平衡条件是非常重要的。
相位平衡是指在振荡器的输出端，反馈回路输出信号和放大器输出信号之间的相位关系达到稳定、平衡状态。
只有在相位平衡的情况下，振荡器才能产生稳定的正弦波输出。
4. 相位平衡条件的判断准则在LC反馈型振荡器中，相位平衡条件的判断准则如下：4.1 放大器的相位裕度在LC反馈型振荡器中，放大器的相位裕度是相位平衡的重要指标。
相位裕度是指放大器输出信号相位与反馈回路输出信号相位之间的差值。
当相位裕度达到一定数值范围时，系统将达到相位平衡状态。
4.2 反馈回路的相位延迟除了放大器的相位裕度外，反馈回路的相位延迟也是判断相位平衡条件的重要指标。
当反馈回路的相位延迟与放大器的相位裕度满足一定的相位关系时，系统将实现相位平衡。
4.3 调节元件的选择在LC反馈型振荡器中，调节元件的选择对于相位平衡条件也起着关键作用。
通过合理选择电容、电感等调节元件的数值，可以有效地调节放大器的相位裕度和反馈回路的相位延迟，从而实现相位平衡。
5. 结论LC反馈型振荡器是一种常见的振荡器电路，相位平衡条件对于其正常工作至关重要。
通过对放大器的相位裕度、反馈回路的相位延迟和调节元件的选择等因素进行合理的判断和调节，可以实现LC反馈型振荡器的相位平衡，从而产生稳定的正弦波输出。
希望本文的内容能够对相关领域的研究和工程实践有所帮助。
电路基础原理解读振荡器的工作原理和稳定性分析
电路基础原理解读振荡器的工作原理和稳定性分析在电子领域中，振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电路。
它是许多电子设备和系统的关键组成部分，因此对振荡器的工作原理和稳定性进行深入理解是非常重要的。
1. 振荡器的工作原理振荡器的核心组成部分是反馈回路。
当在反馈回路中提供足够的增益时，系统将开始产生自激振荡。
振荡器通过将一部分输出信号重新引入输入信号来实现正反馈。
这种反馈会持续地增加输出信号的幅度，从而使系统产生稳定的振荡。
振荡器的工作原理可以通过晶体管振荡器来解释。
晶体管振荡器通常由晶体管、电容和电感组成。
当系统达到稳定振荡状态时，晶体管的放大倍数将产生一个特定的相位和幅度。
这将导致一定频率的信号在反馈回路中循环，并以稳定的振幅产生。
2. 振荡器的稳定性分析稳定性是评估振荡器性能的关键指标之一。
稳定性反映了振荡器输出频率和振幅对环境变化的敏感程度。
振荡器的稳定性可以通过衡量频率稳定性和幅度稳定性来评估。
频率稳定性是指振荡器输出频率随环境变化的变化程度。
主要因素包括温度、供电电压和负载变化对电路参数的影响。
其中，温度对晶体管的参数影响最为显著，因此需要特别注意温度对振荡器的影响。
通过选择合适的元器件和使用稳定性较好的晶体管，可以提高振荡器的频率稳定性。
幅度稳定性是指振荡器输出振幅随环境变化的变化程度。
主要因素包括温度、供电电压和负载变化对电路增益的影响。
为了提高振荡器的幅度稳定性，可以采取一些措施，如增加反馈网络、调整放大倍数、使用稳定性较好的元器件等。
此外，相位噪声也是振荡器稳定性的重要指标。
相位噪声是指振荡器输出信号相位随时间的随机波动。
为了降低相位噪声，可以采取一些技术手段，如增加反馈网络的带宽、减少元件的噪声贡献等。
综上所述，对于振荡器的工作原理和稳定性的深入理解对于电子领域的工程师和设计师至关重要。
只有通过针对不同环境变化的分析和优化，才能设计出性能稳定、频率精准的振荡器电路。
通过对振荡器工作原理的解读，我们可以了解到正反馈如何促使系统产生稳定的振荡。
高频_反馈振荡器工作原理
振荡器起振过程 8/5/2020 1:51 PM
7
第3章 正弦波振荡器
第八讲 反馈振荡器的工作原理
8/5/2020 1:51 PM
8
第3章 正弦波振荡器
稳定条件
|T(ωo)|
B
A
1
振幅平衡的稳定条件
UiB
UiA
Ui
振幅稳定条件: T ( jo )
0
|T(ωo)|
ui
ui U iA
1
•A
软激励
硬激励
由于 d ,即相位变化时,频率也变化
dt
故相位稳定条件也就是频率稳定的条件。
第八讲 反馈振荡器的工作原理
8/5/2020 1:51 PM
10
第3章 正弦波振荡器
如果设某种原因,相位平衡破坏,产生一个很小的相位增益量。
AF u f
即设: T 0
u i 反馈信号u f 超前原输入信号 ui 一个相角
信号周期缩短 信号频率 0 。
ui
同理： 0 uf 落后ui
信号周期 信号频率 0
t
显然可以看出由于外因引起的相 位变化与频率之间的关系为:
0 0 0 0
即可得：
0
第八讲 反馈振荡器的工作原理
8/5/2020 1:51 PM
11
第3章 正弦波振荡器
提出问题:要保证振荡的相位平衡点的稳定,必须当振荡器频率发生变化的 同时,要求振荡电路内部能够产生一个新的相位变化,而这个相位变化与外
O
UiA
Ui
要使平衡点稳定，|T(ωo)|必须在UiA附近具有负斜率变化
实际中,由于工作于大信号状态下的非线性有源器 件正好具有这种特性,自然具有稳定幅度的功能。
反馈式振荡器的平衡条件和起振条件-KC03171102-h02.
A•F=1 φA+φF =2nπ(n=0，1，2，3，…)
3
振幅平衡条件 相位平衡条件
3.振荡器的起振条件
如果电路只是刚好满足式
1 的条件，那么经放大、选频后的信号仍然只能 AF
维持在很低的电平上。这样，具有频率为f0的信号虽然存在，但却淹没在同样电平的噪 声中，而得不到所需的一定强度的振荡输出。因此，要维持一定振幅的振荡，反馈系数 就应该设计得比式中的大一些。一般取
求后，即通过稳幅环节形成稳定的振荡。
瞬变电流中所包含的其他频率，则被振荡器中的选频网络滤除。
2
2.振荡器的平衡条件
正反馈放大器产生振荡的条件是
F 0 1 A
或
1 AF
将复数形式表示的振荡器平衡条件分别用模和相角来表示，即
Ae jA Fe jF 1
将模与相角分开，则有
起振过程：开始增幅振荡
非线性
稳幅振荡 5
自主学习,创造未来!
6
=l/2～1/8。 F u
使得在AF>1的情况下起振，而后随着振幅的增强A逐渐减小，直到振幅增大到某一
程度，出现AF=1时，振荡就达到平衡状态。
4
1 3.振荡器的起振条件 AF
起振 平衡 稳定
为便于起振，必须给晶体管加较
Q
大的正向偏置，使放大器开始时
工作在甲类工作状态，随着振幅 的增大，放大器由放大区进入饱 和区或截止区，工作于非线性的 丙类状态。
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反馈式振荡器的平衡条件 与起振条件
1
1.起振过程
起振过程：在刚接通电源时，电路中存在各种电子的扰动，比如接通电源瞬间引 起的电流突变，电路中的热噪声等等，这些扰动均具有很宽的频谱，包含着各种频率
反馈振荡器的原理
退出登录用户管理反馈振荡器的原理自激振荡的条件：就是环路增益为1, 即二、平衡条件根据前面分析，振荡器的平衡条件即为值得说明的是：（1）平衡时电源供给的能量等于环路消耗的能量；（2）通常环路只在某一特定才满足相位条件。
三、起振条件为了使振荡过程中输出幅度不断增加, 应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大, 即振荡开始时应为增幅振荡, 因而由式(4-8)可知式(4-16a)和(4-16b)分别称为起振的振幅条件和相位条件, 其中起振的相位条件即为正反馈条件。
图4-2 振幅条件的图解表示起振过程：开始增幅振荡非线性稳幅振荡四、稳定条件1、振荡器稳定概念的提出：2、振荡器的稳定条件振荡器的稳定条件分为振幅稳定条件和相位稳定条件。
(1) 振幅稳定条件要使振幅稳定，振荡器在其平衡点必须具有阻止振幅变化的能力。
具体来说，就是在平衡点附近，当不稳定因素使振幅增大时，环路增益将减小，从而使振幅减小。
振幅稳定条件为：由于反馈网络为线性网络, 即反馈系数大小F不随输入信号改变, 故振幅稳定条件又可写为(2)、相位稳定条件我们知道，一个正弦信号的相位φ和它的频率ω之间的关系：图 4-4 互感耦合振荡器五、振荡线路举例——互感耦合振荡器图4-4是一LC 振荡器的实际电路, 图中反馈网络由L 和L1间的互感M 担任, 因而称为互感耦合式的反馈振荡器, 或称为变压器耦合振荡器。
分析教材图4-4的正反馈过程。
采用运算放大器设计正弦波振荡器作者：佚名 文章来源：照明设网计 点击数： 791 更新时间：2007-11-4 8:09:56移相振荡器（一个运算放大器）振荡的判居一个反馈系统的典型形式如图1所示,下式给出任何一个反馈系统的特性（一个放大器与源的反馈元件构成一个反馈系统）。
VOUT/VIN=A/(1+Aβ) (1)振荡是由不稳定的状态引起的,反馈系统处于不稳定状态是由于传递函数不满足稳定条件所引起的。
当（1+Aβ）=0时,公式1等于∞,这表示VIN=0时,存在VOUT°因而设计一个振荡器的关键是确保Aβ=-1（巴克豪森判据）,或者使用复数形式的Aβ=1<-180°。
振荡电路的平衡条件
振荡电路的平衡条件振荡电路是一种能够产生稳定振荡信号的电路，它在很多电子设备中都有广泛应用。
要使振荡电路能够产生稳定的振荡信号，就需要满足一定的平衡条件。
本文将介绍振荡电路的平衡条件，并分析其原理和影响因素。
一、平衡条件的概念平衡条件是指振荡电路中各元件之间的参数和相互作用达到一种平衡状态，使得电路能够稳定振荡。
平衡条件的实现对于振荡电路的正常工作至关重要。
二、平衡条件的原理振荡电路的平衡条件主要由以下几个方面组成：1.正反馈振荡电路中必须存在正反馈回路，即输出信号能够再次输入到振荡源。
正反馈能够增强输入信号，并使其保持稳定振荡。
2.放大器振荡电路中必须有放大器，放大器能够增强输入信号的幅度，使其能够维持振荡。
3.频率选择网络振荡电路中需要有频率选择网络，它能够选择并放大特定频率的信号，使其能够维持振荡。
4.能量补偿振荡电路中需要有能量补偿机制，能够补偿由于元件和耗能等因素造成的能量损失，保持振荡电路的稳定性。
三、平衡条件的影响因素振荡电路的平衡条件受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.电路元件的参数振荡电路中的电感、电容和电阻等元件的参数会直接影响振荡电路的频率和振幅。
如果这些参数不合适，可能会导致振荡电路无法稳定振荡。
2.电源电压振荡电路的稳定性还与电源电压的稳定性有关，如果电源电压不稳定，可能会导致振荡电路无法正常工作。
3.环境温度环境温度的变化会导致电子元件的参数发生变化，进而影响振荡电路的稳定性。
因此，振荡电路应该在适宜的温度环境下工作。
4.干扰源振荡电路容易受到外部干扰的影响，如电磁干扰、射频干扰等，这些干扰会改变电路的工作状态，导致振荡电路无法正常工作。
四、平衡条件的优化方法为了使振荡电路满足平衡条件，需要采取一些优化方法：1.合适的元件选择选择合适的电感、电容和电阻等元件，使其参数满足振荡电路的要求。
合适的元件能够提高振荡电路的稳定性。
2.稳定的电源供应保证电源电压的稳定性，可以采用稳压器等电源稳定器件，减小电源电压的波动。
【高中物理】优质课件：反馈振荡器的工作原理
小结：要产生稳定的正弦振荡，振荡器必须满足振荡的起振条 件、平衡条件和稳定条件；因此，在由主网络和反馈网络组成 的闭合环路中，必须包括可变增益放大器和移相网络。 可变移相放大器……有足够的增益，且其值具有随输入电压增 大而减小的特性； 移相网络……………具有负斜率变化的相频特性，且保证环路 在振荡频率上的相移为0（2nπ）。
证明：如图c所示（理想）
由于回路谐振：X1＋X2＋X3≈0 由于Vo与Vi反相（共射） Vf是Vo在X3、X2支路中X2上的电压
V V V 即
.
jX 2
f j( X 2 X 3)
.Байду номын сангаас
o
X2 X1
.
o
为了满足相位平衡条件，Vf就必须与Vo反相，因而X2必须与X1为同性质电 抗，再由X1＋X2＋X3≈0 ，可知X3应为异性电抗。
3.1.1 平衡和起振条件
一、平衡条件
在（a）图所示的闭会回路中，将它在×处断开，环路的增益为：
.
..
T
(
j)
Vf
.
Vo
.
Vf
.
A( j)k f ( j)
Vi Vi Vo
若在某一频率上（设为ωosc），V.f
.
＝Vi
（同相又等幅），即T(jωosc)＝1
则主网络必将输出角频率为ωosc的正弦振荡电压Vo，而它所需的输入电压Vi
二、三点式振荡电路 电容三点式振荡电路(反馈信号是电容上的电压) 电感三点式振荡电路(反馈信号是电感上的电压) 电容三点式振荡电路 两图的区别是交流接地电极方式不同，所以反馈方式也不同； （a）反馈电压加到三极管的基极，（b）反馈电压加到三极管的 发射极
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振幅条件为： | AF| 1
相位条件为： arg AF A F 2n n 0，1，2，...
要使振荡器能够起振，在刚接通电源后，| AF| 1，当达
到平衡时，| AF| 1。这就是振荡器振幅平衡条件。
振荡器平衡状态的稳定条件：
当某种外因使振荡器稍微偏离原来的平衡状态， 一旦外因消除后，系统能自动恢复到原来的平衡状 态吗？这是平衡状态的稳定问题。如图所示。
时，为正反馈放大器，即
Af
Xo Xi
A 1 AF
振幅(平衡)条件： | AF| 1
相位条件： arg AF 2n 1 n 0,1,2,......
（包含正负反馈的相位条件）
而振荡器往往直接引入的正反馈，如 上图 (+)号所示。
此时式5.2.1式变为
Af
1
A AF
5.2.2
当其 AF 1 时，就会产生自激振荡。其（产生自激振荡）
5.2 反馈振荡器
右图是反馈放大 器的方框图,由该图知:
Xi
Xi' A
Xo
Xo AXi' A( Xi Xf ) A( Xi FXo ) AXi AFXo
F
反馈放大器方框图
Xo (1 AF) AXi
Af
Xo Xi
A 1 AF
5.2.1
当5.2.1式中取正号时，放大器即为负反馈，当取负号
当
A
<<
Z
， F
<<
Z
时，
Z
因此，相位平衡的稳定条件为：
并联谐振回路 的相频特性
z 0
（并联谐振回路的相位特性正好保证了相位平衡 的稳定条件，且回路Q值越高，稳频能力越强。）
反馈式振荡器的振荡条件：
1、正反馈条件： | AF| 1
arg AF A F 2n n 0，1，2，...
参数的交流振荡信号的装置。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。 低频正弦振荡器
振荡器 分类
正弦振荡 高频正弦振荡器
微波振荡器 矩形波振荡器
非正弦波振荡器 三角波振荡器
锯齿波振荡器
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。
2、振荡器的起振条件： | AF| 1
3、振荡的幅度平衡条件： | AF| 1
4、幅度平衡的稳定条件： 5、相位平衡的稳定条件：
A 0 或 U o
z 0
Gm 0 U o
5.3 振荡器的分析方法
分析振荡器有两种方法：即瞬态分析法和稳态分析法。 这里只介绍稳态分析法。
稳态分析方法考虑问题的基础是：振荡器在起振时是小 信号，属于线性电路。因此，可按线性电路的分析方法来处 理。而振荡器在平衡时虽属大信号非线性电路，但是对基波 而言则属准线性电路，当引入平均参数后，即可按线性电路 来近似处理，使问题的分析得到简化。所以稳态分析法是适 应在线性理论基础之上的。由前面分析可知，正反馈是产生 自激振荡的必要条件。而正反馈只是反馈放大器的特殊形式,
平衡点 0
这就是振幅平衡的稳定条件。
2、相位平衡的稳定条件
电压的波动或工作点的变化会使
晶体管正向传输导纳的相角 fe 发
生变化，导致频率的变化。设△φ
＞0，即反馈电压比输入电压的相位
超前，相当于提前给回路补充能量，
振荡频率就增加了。反之，振荡频
率就下降了。即
0
如果晶体管的工作点选的太低， 反馈系数又太小，这时可能出 现二个交点Q’和Q，Q’是不稳 定的平衡点。Q是稳定的
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: 4.频谱(残波辐射):
讨论内容:
从振荡原理入手研究振荡器判据、寻 求振荡条件的分析方法，讨论各种振荡 电路，基本线索是振荡器的频率稳定度。
我们试图将振荡器与反馈放大器联系起来，如图所示。
Ui (s)
U
' i
(
s
)
A(s)
Uo (s)
U f (s) F(s)
反馈放大器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据反馈理论，整个反馈放大器的“闭环增益”Af(s)为
Af
(s)
U o (s) Ui (s)
U o (s)
U
' i
(s)
U
f
(s)
A(s) A(s) A(s) 1 A(s)F (s) 1 AL (s) D(s)
下面讨论振荡器振幅和相位平 衡的稳定条件。
1、振幅平衡的稳定条件
起振时，A0>1/F，当振幅大到 一定后，晶体管将进入饱和或截止。 A很快下降。反馈系数F与振幅无 关，它是一条直线。两条曲线的交 点，即是平衡点。但不一定稳定。
由图可见，A的变化趋势必须同振幅变化的趋势 相反。即
A U o
平衡点
0或 Gm U o
是稳态分析方法的基本依据。
欲满足振荡条件就必须
1 A(s)F(s) 1 AL(s) D(s) 0
5.3.2
这就是反馈放大器的特征方程。解此方程就可得振荡频
率、振幅平衡条件和起振条件。所谓巴克豪森准则、矩阵法
第5章 正弦波振荡器
(1)反馈振荡器原理及平衡状态的稳定条件 互感耦合振荡器原理
5.1 概述
5.2 反馈振荡器
5.3 振荡器的分析方法
5.4 互感耦合振荡器 5.4.1 单管互感耦合振荡器 5.4.2 差分对管互感耦合振荡器
作业：P180 5.7 5.8
5.1 概 述
振荡器——就是自动地将直流能量转换为具有一定波形
5.3.1
其中:
A( s )
U o (s)
U
' i
(
s
)
F (s) U f (s) U o (s)
----为放大器的电压增益 ----为反馈网络的反馈系数
AL
(s)
A(s)F
(s)
Uf Ui
(s) (s)
----为开环电压增益
D(s) 1 AL (s)
----为反馈放大器的特征多项式
由式5.3.1可知，若令Ui(s)=0，则Af(s)趋于无穷,就是说在 没有输入信号激励的情况下,就能自动地将直流能量转换为交 流能量。因此，我们说振荡器是反馈放大器的特殊形式。这
平衡点，符合 A 0 。 U o
为了使振荡器的相位平衡条件稳定，必须使得频率变化
时产生相反方向的相位变化，以补偿外因引起的相位变
化。因此，相位平衡的稳定条件是：
g 0
振荡器的相移 A F Y Z F
为晶体管正向传输导纳
A
Z为回路相移
F为反馈网络的相移
Y Z F