lc振荡器知识
lc振荡电路知识点
lc振荡电路知识点LC振荡电路是一种常见的基本电路,用于产生固定频率的交流信号。
它由一个电感(L)和一个电容(C)组成,通过周期性的充放电过程来产生振荡。
在LC振荡电路中,电感和电容的相互作用产生了周期性的振荡现象。
当电容放电时,电感会储存电能;当电容充电时,电感会释放储存的电能。
这种周期性的充放电过程导致了振荡现象的产生。
LC振荡电路的频率由电感和电容的数值决定。
频率可以通过调节电感或电容的数值来改变。
当电感或电容的数值变大时,频率会变小,反之亦然。
因此,通过调节LC振荡电路中的元件数值,可以实现不同频率的振荡信号。
LC振荡电路可以应用于许多领域。
在无线通信中,LC振荡电路被广泛应用于射频信号的产生。
在电子钟和计算机内部,LC振荡电路用于时钟信号的产生。
此外,LC振荡电路还可用于音频设备、无线电设备以及其他需要产生固定频率信号的场合。
在LC振荡电路中,电感起到了储存能量的作用,而电容则起到了释放能量的作用。
电感和电容的数值决定了振荡电路的频率。
当电容充电时,电感会储存电能,当电容放电时,电感会释放储存的电能。
这种周期性的充放电过程导致了振荡现象的产生。
LC振荡电路还有一个重要的特性,即共振。
当电感和电容的数值满足一定条件时,LC振荡电路会达到共振状态。
在共振状态下,电路的振荡幅度最大,能量损耗最小。
因此,在设计LC振荡电路时,需要考虑电感和电容的数值,以使电路达到共振状态。
LC振荡电路的稳定性也是需要考虑的因素之一。
稳定性取决于电感和电容的数值,以及电路中其他元件的影响。
为了提高稳定性,可以采用负反馈调节电路,通过反馈信号来调节振荡电路的频率,使其保持稳定。
LC振荡电路还可以扩展为更复杂的电路结构,如LC谐振电路、LC 滤波电路等。
这些电路在电子领域中有着广泛的应用,可以用于信号处理、滤波、调谐等方面。
LC振荡电路是一种常见的基本电路,通过电感和电容的相互作用产生周期性的振荡现象。
振荡电路的频率由电感和电容的数值决定,可以通过调节元件数值来改变频率。
3.3LC振荡器的频率稳定度
外界因素:温度、湿度、大气压、
电源电压、周围磁场、机械振动及负载变化等,其中以温
度的影响最严重。
措施:减振、恒温、密封(湿度、大气压)、高稳定度
电源、屏蔽罩、振荡器与负载间插入跟随器。
2.提高振荡回路标准性 (1)标准性
振荡回路在外界因素变化时保持固有谐振频率不变的能 力。
标准性越高,0 就越小。
]2
f n f n osc
i 1
osc
fosc
式中,(fosc)i = fi - fosc ,第 i 个间隔内实测的绝对准确度;
Δfosc
lim
n
1
n
(
n i1
fi
fosc )
为绝对准确度的平均值 , Δf osc
越小,
频率准确度就越高。
(4)对频稳度的不同要求
用途
中波电台 信号发生器
电视发射机
高精度信号 发生器
由
Z (
)
arctan Qe
2( 0 ) 0
可知:影响振荡频率 osc 的参数是 0、Qe 和f 。故讨论频
稳度就是分析外界因素通过这三个参数对振荡频率变化的影
响。
(1)谐振频率 0 变化
若 L 、C 变化,0 产生 0 的变 化,则 z()曲线沿横坐标平移 0,
曲线形状不变。参看图 3-3-1(a)。
① A() 主要取决于并联谐振回路的相移 z() ,它在 谐振频率附近随 的变化十分剧烈;
② f() 随 的变化相对要缓慢得多,可近似认为它是
与频率无关的常数,用 f 表示。
得:
Z(osc) = f
故: Z() 曲线与高度为 f 水平线相交点上所对应的角频
率——振荡角频率 osc 。
5.3 LC正弦波振荡器
5.3 LC正弦波振荡器定义:采用LC谐振回路作为选频网络的反馈型振荡电路称为LC振荡器,按其反馈方式,LC振荡器可分为互感耦合式振荡器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型,其中后两种通常称为三点式振荡器。
5.3.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器利用互感耦合实现反馈振荡。
根据LC谐振回路与三极管不同电极的连接方式分为集电极调谐型、发射极调谐型和基极调谐型。
图5 —17 三种互感耦合振荡电路集电极调谐型电路的高频输出方面比其它两种电路稳定,而且输出幅度大,谐波成分小。
基极调谐型电路的振荡频率可以在较宽的范围内变化,且能保持输出信号振荡幅度平稳。
我们只讨论集电极调谐型电路(用得最多)。
而集电极调谐型又分为共射和共基两种类型,均得到广泛应用。
两者相比,共基调集电路的功率增益较小,输入阻抗较低,所以难于起振,但电路的振荡频率比较高,并且共基电路内部反馈较小,工作比较稳定。
互感耦合电路,变压器同名端的位置必须满足振荡的相位条件,在此基础上适当调节反馈量M总是可以满足振荡的振幅条件。
振荡起振和平衡的相位条件?判断互感耦合振荡器是否可能振荡,通常是以能否满足相位平衡条件,即是否构成正反馈为判断准则。
判断方法采用“瞬时极性法”。
瞬时极性法:首先识别放大器的组态,即共射、共基、共集。
然后根据同名端的设置判断放大器是否满足正反馈。
放大器组态的判别方法:观察放大器中晶体管与输入端和输出回路相连的电极,余下的电极便是参考端。
(后面以实例说明)①输入端接基极端,输出端接集电极,发射极为参考点(接地点),是共射组态。
共射组态为反相放大器,输入、输出信号的瞬时极性相反,如图5 —18(a)所示。
②输入端接发射极,输出端接集电极,基极为参考点(接地点),是共基组态。
共基组态为同相放大器,输入、输出信号的瞬时极性相同,如图5 —18(b)所示。
③共集:输入端接基极端,输出端接发射极,集电极为参考点(接地点),是共集组态。
lc振荡 原理
lc振荡原理
LC振荡器是一种基于电感和电容的电路,用于产生特定频率的振荡信号。
它的原理是利用电感和电容之间的相互耦合来实现正反馈,从而使振荡器能够产生连续的振荡信号。
在LC振荡器中,电感和电容被连接成一个回路,形成一个谐振电路。
当电压通过这个电路时,电感和电容会相互作用,导致电荷在它们之间来回摆动,从而产生一个振荡信号。
在振荡器开始运行时,电容会积累电荷,然后将这些电荷传递给电感。
随着电荷被传递回电容,电流也会随之改变。
这种在电感和电容之间反复传递的电荷和电流变化会导致电压的周期性变化,从而产生振荡信号。
为了确保振荡器始终处于振荡状态,需要引入一个放大器将一部分输出信号送回输入端,实现正反馈。
这是通过在回路上添加一个放大器,并将一部分输出信号通过正反馈回传到放大器的输入端来实现的。
通过适当选择电感和电容的值,可以调整振荡器的输出频率。
根据振荡器的电路结构和参数选择,可以实现不同频率范围内的振荡信号。
总之,LC振荡器利用电容和电感之间的相互作用来产生振荡信号,并通过正反馈来维持振荡器的稳定振荡。
通过调整电感和电容的数值,可以得到所需的频率输出。
lc振荡电路起振条件
lc振荡电路起振条件
摘要:
一、LC 振荡电路概述
1.LC 振荡电路的组成
2.LC 振荡电路的工作原理
二、LC 振荡电路的起振条件
1.电容和电感的大小
2.电路中的交流电源
3.反馈电路的作用
三、LC 振荡电路的应用
1.通信系统中的振荡器
2.无线电广播发射机
3.电子计时器
正文:
LC 振荡电路是一种基于电感和电容的振荡电路,它由电感、电容和交流电源组成。
在电路中,电容和电感的大小对于起振有着重要的影响。
当电容和电感的大小满足一定条件时,电路中的电场和磁场能够形成正反馈,使得电路产生振荡。
在LC 振荡电路中,交流电源为电路提供能量,而反馈电路则起着调节和稳定电路频率的作用。
当电路中的电容和电感发生变化时,反馈电路能够自动调整电路的参数,使得电路的振荡频率保持稳定。
LC 振荡电路在通信系统、无线电广播发射机和电子计时器等领域有着广泛的应用。
在通信系统中,LC 振荡电路被用作信号发生器,产生稳定的信号用于传输。
在无线电广播发射机中,LC 振荡电路则被用于产生高频信号,以便将音频信号调制到高频信号中进行发射。
在电子计时器中,LC 振荡电路则被用于产生稳定的计时信号,用于计时和测量时间。
总的来说,LC 振荡电路是一种重要的振荡电路,它的工作原理简单,但应用广泛。
lc振荡电路起振条件
lc振荡电路起振条件(原创实用版)目录1.LC 振荡电路的起振条件2.LC 振荡电路的应用3.LC 振荡电路的起振原理和条件4.LC 振荡器的调试5.RC 振荡器的起振条件和误差产生原因6.正弦波振荡器的应用和起振条件7.石英晶体振荡器老化的原因分析8.静态工作点对振荡器起振点及振幅的影响正文LC 振荡电路是一种常见的振荡电路,其起振条件是电压相位和激励幅度。
当激励幅度足够大,且电容和电感之间的电压相位差为 90 度时,LC 振荡电路就可以起振。
这种电路广泛应用于各种电子设备中,如无线电、电视机、收音机等。
LC 振荡电路的起振原理和条件是基于电容和电感的充放电过程。
电容具有充放电的蓄能特性,而电感则因通过电流的变化能产生自感电势。
当电容放电时,电感中的电流增加,产生自感电势,使电容重新充电。
这样,电容和电感之间就形成了一个振荡过程。
为了使 LC 振荡电路能够稳定地工作,需要对其进行调试。
调试的过程包括调整电容和电感的数值,以使振荡频率达到预定值,并保证振荡幅度足够大。
除了 LC 振荡电路,还有一种常见的振荡电路是 RC 振荡电路。
其起振条件是正弦波振荡器如何振荡起振条件是什么?t(j)>1,为正弦波振荡器自激振荡的起振条件。
与 LC 振荡电路类似,RC 振荡电路也需要调整元件参数,以满足起振条件。
然而,RC 振荡电路的输出功率较小,频率较低。
正弦波振荡器是一种广泛应用于各种电子设备中的振荡器,如声告警、电话通信设备中的振特、拨号音、占线等信号。
它的起振条件和应用与 LC 振荡电路和 RC 振荡电路类似,但具有更高的输出功率和频率。
LC 振荡器简介
LC 振荡器简介LC 振荡器的选频网络是 LC 谐振电路。
它们的振荡频率都比较高,常见电路有 3 种。
( 1 )变压器反馈 LC 振荡电路图 1 ( a )是变压器反馈 LC 振荡电路。
晶体管 VT 是共发射极放大器。
变压器 T 的初级是起选频作用的 LC 谐振电路,变压器 T 的次级向放大器输入提供正反馈信号。
接通电源时, LC 回路中出现微弱的瞬变电流,但是只有频率和回路谐振频率f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初次级 L1 、 L2 的耦合又送回到晶体管 V 的基极。
从图 1 ( b )看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。
因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来。
变压器反馈 LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但频率稳定度不高。
它的振荡频率是: f 0 =1 /2π LC 。
常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号。
( 2 )电感三点式振荡电路图 2 ( a )是另一种常用的电感三点式振荡电路。
图中电感 L1 、 L2 和电容 C 组成起选频作用的谐振电路。
从 L2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极。
从图 2 ( b )看到,晶体管的输入电压和反馈电压是同相的,满足相位平衡条件的,因此电路能起振。
由于晶体管的 3 个极是分别接在电感的 3 个点上的,因此被称为电感三点式振荡电路。
电感三点式振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但输出含有较多高次调波,波形较差。
它的振荡频率是: f 0 =1/2π LC ,其中 L=L1 + L2 + 2M 。
常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号。
( 3 )电容三点式振荡电路还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路,见图 3 ( a )。
图中电感 L 和电容 C1 、 C2 组成起选频作用的谐振电路,从电容 C2 上取出反馈电压加到晶体管VT 的基极。
从图 3 ( b )看到,晶体管的输入电压和反馈电压同相,满足相位平衡条件,因此电路能起振。
lc振荡电路原理及应用
lc振荡电路原理及应用一、引言振荡电路是电子学中的重要内容,它能够产生稳定的交流信号。
本文将重点介绍LC振荡电路的原理及其应用。
二、LC振荡电路的原理LC振荡电路是由电感(L)和电容(C)组成的。
其原理是利用电感和电容之间的相互作用,通过反复充放电的过程产生振荡。
1. 电感的作用电感是由线圈或线圈的组合构成的元件,它的特点是能够储存电能。
当电流通过电感时,电感会储存电能,并且会产生磁场。
当电流停止流动时,磁场会崩溃,释放储存的电能。
这种储能和释能的过程会导致电感两端的电压发生变化,从而产生振荡。
2. 电容的作用电容是由两个导体之间的绝缘介质隔开而形成的元件。
当电容两端的电压发生变化时,电容会储存电荷。
当电容的电压变化趋于平稳时,电容会释放储存的电荷。
这种储电和放电的过程也会导致电容两端的电压发生变化,从而产生振荡。
3. LC振荡电路的工作原理LC振荡电路是通过电感和电容的相互作用来产生振荡的。
当电容充电时,电感会储存电能;当电容放电时,电感会释放储存的电能。
这个过程会反复进行,从而产生稳定的振荡信号。
三、LC振荡电路的应用LC振荡电路在电子学中有广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用。
1. 信号发生器LC振荡电路可以用作信号发生器,产生稳定的振荡信号。
这种信号可以用于各种测试和测量的场合,例如频率测量、波形分析等。
2. 无线电收发器在无线电通信中,LC振荡电路被广泛应用于收发器中。
它可以产生稳定的射频信号,用于无线电的发射和接收。
通过调节电感和电容的数值,可以实现不同频率的信号产生。
3. 摆钟LC振荡电路还可以用于摆钟。
通过将电感和电容与电子时钟机芯相结合,可以实现精确的时间显示。
摆钟的原理就是利用LC振荡电路产生稳定的振荡信号,驱动时钟机芯的运动。
4. 无源滤波器LC振荡电路还可以用作无源滤波器,对信号进行滤波。
通过调节电感和电容的数值,可以选择性地去除或放大特定频率的信号。
四、总结LC振荡电路是由电感和电容组成的振荡电路,利用它们之间的相互作用产生稳定的振荡信号。
第7讲 LC振荡器振幅起振条件
LC振荡器的振幅起振条件
=
1 5 103
=
0.2 103 S
g m = 30 10 3 s
1 n
gL
+
nge
=
1 n
(gL
+
ge0 )
+
nge
= 1 (0.2 103 + 0.14 103) + 0.015 30 103
0.015
23103 s
LC振荡器的振幅起振条件
gm
1 n
( g L
+
ge )
=
1 n
gL
+
nge
可见C3=12pF时, 电路满足起振条件。
≈0.243×10-3S
对应的总等效电容
CΣ=L(Q0ge0)2=0.5×10-6×(80×0.243×10-3)2 ≈ 189.35pF
LC振荡器的振幅起振条件
对应可变电容值
C3
=
C
C1(C2 + Cbe ) 189 51 (3300 + 20) 189 50 = 139pF
C1 + C2 + Cbe
51+ 3300 + 20
对应的振荡频率
f0=2
1 LC
=
2
1 0.5 106 189.351012
16.36MHZ
高中lc振荡电路知识点
高中lc振荡电路知识点
1.振荡电路:振荡电路是一种将小信号变成大信号的电路,它是一种具有动态稳定性、被动式的线性电路,不像放大电路需要有源元件(如晶体管)。
振荡电路由多个电子元件
组成,其主要有振荡电路中置放大器、滤波器、多种元件等。
2.LC振荡电路:LC振荡电路是一种由时域结构构成的振荡电路,其中包含一个电感
和一个电容,用来根据谐振的原理实现动态输出的反馈电路。
LC振荡电路不需要极性反转器,因而具有低成本和小尺寸的优势,能够用于应用在各种产品中。
3.开环振荡电路:开环振荡电路是振荡器中最常用的一种形式,由一个反馈电路以及
一个输入电源组成,它独立于其他类型的振荡器,不需要外部控制。
在一个开环振荡电路中,就如在一个LC振荡电路中,输入信号不会被输出,也就是会消除外部正反馈信号。
在这类振荡器中,输入信号可以是恒定的、抑制型或者脉冲类型的。
4.闭环振荡电路:闭环振荡电路是振荡器中最重要的一种,它由一个反馈网络和一个
输入电源组成,正反馈电路的输入分别通过一个输入放大器和输出放大器来控制,对于这
种类型的振荡器而言,外部供电和反馈信号会被输出,因此输入信号只有当它是正反馈信
号时才会被放大。
5.反馈电路:反馈电路的基本功能是使反馈信号与输入信号联系起来,以达到控制输
出信号的目的,其核心主要由两部分组成,包括输入信号(或称为控制信号)及输出信号(或称反馈信号)。
反馈电路可以帮助振荡电路增强振荡器的稳定性及减少其本质误差,
并可用来控制振荡周期的大小及频率,其最大的优势就是可以改善输出信号的稳定性,这
在高速时序应用中尤其重要,以减少振荡器在高频条件下出现的微小调刷而形成正确的振
荡波形。
第4章LC振荡器(演示)
U o (s) K (s) U i (s)
U i( s ) F (s) U o (s)
(4-2)
由
电压反馈系数
(4-3)
合成输入电压
Ui (s) Us (s) Ui(s)
(4-4)
可写出
定义:
K (s) K (s) K u (s) 1 K (s) F (s) 1 T (s)
4.1 反馈振荡器的原理(重点)
4.2 LC振荡器(重点)
4.3 频率稳定度 4.4 LC振荡器的设计考虑 4.5 石英晶体谐振器(重点) 4.6 振荡器中的几种现象
4.7 RC振荡器(重点)
4.8 负阻震荡器
4.1
本节知识点:
反馈振荡器的原理
一、从调谐放大电路到自激振荡电路 二、维持自激振荡的两个条件
,互感耦合振荡器、电感反馈式振荡器 和电容反馈式振荡器三种类型。 本节重点介绍不同型式的反馈性LC振荡器 ,以三点式振荡器作为重点。
4.2.1 振荡器的组成原则
基本电路就是通常所说 的三端式(又称三点式) 的振荡器,即LC 回路 的三个端点与晶体管的 三个电极分别连接而成 的电路,如图所示。
三端式振荡器电路的一般形式
C1 C2 1 LC1C2 2
1 LC
其中,
C
C1C2 C1 C2
若考虑振荡回路损耗和负载的影响,但不考虑晶体 管内反馈,这种电路的起振条件为:
或写为
h fe R hie
C2 C1
' p
hie C2 hie h fe ' ' C1 Rp h fe Rp
' h fe R p
工作频率约在几MHz到几百MHz的范围 ,频率稳定度也比变压器耦合振荡电路 高一些,约为10-3 ~10-4 量级,采取一 些稳频措施后,还可以再高一些。
LC振荡器的基本工作原理
LC振荡器的基本工作原理
2S
_ 1
~
Vi
放大器
A
Vo Vi
_
Vf
反馈网络
F
Vf Vo
自激OSC.可看成 是由他激式OSC. 演变而来的。
_Vo
RL
开即 关外 S加 置信 到号 1源
Vi
直 接 放 大
开且 即
关S 使 构
置 到2
Vf
与
Vi
成 自 激 OS C.
相
等
反 馈 放 大
Vo
二、LC振荡器的基本工作原理——平衡条件
2S
_ 1
~
Vi
放大器
A
Vo Vi
_
Vf
反馈网络
F
Vf Vo
由于此时 Vi Vf ,且_VoRL源自AVo ViF
Vf Vo
二、LC振荡器的基本工作原理
➢实际上,自激振荡器之所以能从开始的增幅振荡, 最终稳定在某一振幅上,其因素有两个:一是BJT本身 的非线性特性(内因);二是有外加偏压和自给偏压 的组合偏置在起作用(外因)。
➢根据丙类功放的分析方法,可推得振荡电路的放大 倍数A与晶体管参数gc 、导通角c和负载Rp的关系为:
A A01(c() 1 cosc) A0 gcRP (见教材)
结论:A0F 的大小决定了振荡器在平衡状态时的晶体 管工作状态。
二、LC振荡器的基本工作原理
A A01(c() 1 cosc)
结论:A0F 的大小决定 了振荡器在平衡状态时
LC振荡器设计范文
LC振荡器设计范文一、LC振荡器的原理1.振荡条件:LC振荡器在满足一定的振荡条件下才能正常工作。
振荡条件是指LC回路的共振频率等于信号源频率或者整数倍的情况。
只有在满足振荡条件下,系统才会呈现稳定的振荡现象。
2.振荡回路:LC振荡器采用LC回路作为振荡回路,通过电感和电容之间的互相作用产生信号。
电感是储存能量的元件,而电容是能够存储电荷的元件。
在LC回路中,电感和电容交替储存和释放能量,从而实现信号的产生和放大。
3.负反馈:LC振荡器通过反馈回路实现信号的自激振荡。
当输出信号通过反馈回路传回输入端时,会形成一个连续的自激振荡过程。
这种负反馈机制可以使得信号在系统中不断循环,并最终形成稳定的振荡输出。
二、LC振荡器的设计步骤设计一个LC振荡器需要按照以下步骤进行:1.选择工作频率:首先确定所需的信号频率,这将决定LC回路的参数选择以及振荡电路的整体设计。
通常情况下,选择一个适中的频率可以使得振荡器的性能更加稳定。
2.确定LC回路参数:根据所选的频率,计算出电感和电容的数值。
通过简单的公式可以确定LC回路的共振频率和品质因素,这将帮助我们设计出合适的振荡回路。
3.设计振荡电路:根据所选的电感和电容数值,设计出完整的LC振荡电路。
通常情况下,采用共射/共基极放大器结构可以实现信号的放大和稳定的振荡输出。
4.考虑反馈回路:在设计振荡器时,需要考虑反馈回路的设计,以实现信号的自激振荡。
选择适当的反馈元件和结构可以使得振荡器的性能更加稳定和可靠。
5.仿真和调试:设计完成后,进行仿真和调试,验证振荡器的性能和稳定性。
通过实际测试可以进一步优化振荡器的参数和电路结构,使其达到最佳的性能。
三、LC振荡器的性能分析1.振荡频率和品质因素:振荡频率是振荡器所工作的频率范围,品质因素表示振荡器的稳定性和频率选择性。
振荡频率越准确,品质因素越高,振荡器的性能也越好。
2.输出波形和波形失真:输出波形是振荡器输出信号的形状和幅度,波形失真是指输出信号与理想信号之间的差异。
lc振荡器_直流工作点_理论说明
lc振荡器直流工作点理论说明1. 引言1.1 概述在现代电子技术中,振荡器被广泛应用于无线通信、计算机科学和其他领域。
振荡器主要用于产生稳定的交流信号,具有重要的理论和实践意义。
其中,LC振荡器是一种常见的振荡器结构,它由电感(L)和电容(C)组成。
直流工作点是指电路中元件处于直流偏置状态下的工作情况。
1.2 文章结构本文将首先介绍LC振荡器的定义和原理,并详细概述其工作原理、特点和应用领域。
随后,我们将着重讨论直流工作点的概念介绍、影响因素以及设置方法。
然后,我们将对LC振荡器与直流工作点之间的关系进行阐述,并给出相关的理论推导和分析方法。
最后,在结论部分总结全文内容,并提出发展方向和研究问题,评价LC振荡器及直流工作点对相应领域的影响和意义。
1.3 目的本文旨在通过对LC振荡器与直流工作点的理论说明,全面系统地阐明其基本概念、原理及相关影响因素,为读者深入理解和应用LC振荡器提供理论指导和实践参考。
同时,通过对未来发展方向和研究问题的探讨,为相关领域的进一步发展提出建议和启示。
该文旨在拓宽读者对LC振荡器及直流工作点的认识,并促进其在电子技术领域的应用与创新。
2. LC振荡器2.1 定义与原理LC振荡器是一种由电感和电容组成的无源谐振电路。
它利用电感和电容之间的交流相互作用产生振荡信号。
其原理基于共振现象,即当连接在一起的电感和电容达到共振频率时,可以持续地产生稳定的交流信号。
2.2 工作原理LC振荡器的工作原理涉及两个主要部分:反馈网络和放大器。
反馈网络由电感和电容组成,形成一个能够持续产生信号的回路。
放大器则负责提供所需的增益以保持振荡信号的稳定性。
当LC振荡器启动时,放大器将初始能量注入反馈网络。
通过反馈网络中的共振,能量将在电感和电容之间往返传递,并以一定频率进行衰减和放大。
该过程导致了连续不断的正弦波形成,使得LC振荡器能够输出稳定且可靠的信号。
2.3 特点与应用LC振荡器具有以下特点:- 简单且经济高效:由于其简单结构,使用较少的元件,因此制造成本相对较低。
lc振荡原理
lc振荡原理
LC振荡原理是指利用电感和电容的串联或并联组合,在适当
的条件下形成稳定的振荡信号的原理。
LC振荡电路通常由一
个电感和一个电容组成,其中电感是由线圈或绕组构成的被动元件,电容是由两个电极之间的电介质隔离而成的。
当电感和电容串联时,形成串联谐振电路;当电感和电容并联时,形成并联谐振电路。
LC振荡电路在适当的参数条件下,可以产生稳定的振荡信号。
在谐振频率附近,电感和电容之间的能量交换周期性地发生,导致电荷和电流的周期性振荡。
通过适当的反馈机制,可以实现能量的持续输送和维持振荡的稳定性。
LC振荡电路的振荡频率由电感和电容的参数决定。
当电感和
电容的数值合适时,振荡频率与电感和电容之间的关系可以用以下公式表示:
振荡频率= 1 / (2π√(电感 ×电容))
其中,π为圆周率。
通过调节电感和电容的数值,可以改变振荡电路的振荡频率。
此外,在LC振荡电路中加入适当的放大器和反馈网络,可以
实现不同频率和波形的振荡输出。
LC振荡电路在实际应用中有着广泛的用途。
例如,在无线通
信系统中,LC振荡电路被用于产生稳定的射频信号;在电源
管理中,LC振荡电路可用来产生稳定的时钟信号;在音频处理中,LC振荡电路可用来产生频率可调的音频信号等等。
lc振荡器知识
LC振荡器知识1.什么是振荡?振荡器必须具备什么条件才能振荡?答:如图1-28所示电路,开关S打到位置1时,电容C就被充电到电源电压,再将开关S从1切换到2的位置,使电容C与电感L并联起来,这时电容C 就向电感L放电。
在C刚放电时,由于电感中的电流不能突变,因此放电电流从零开始,逐渐增大,而电容C的端电压逐渐减小。
此时电容C中的电能逐渐变为电感 L中的磁能;当电容中的电荷放完,其端电压等于零时,这时电容不再放电,但由于电感中的电流不能突变,因此,电流并不会突然消失,而是按照原来的方向继续 流动,电感L反过来向电容C充电,电容两端重新出现电荷,但此时电容两端的电压极性与原来电容两端电压极性相反。
在L向C反向充电的过程中,电感L的电流 逐渐减小,电容C上的电压逐渐增大,使电感中的磁能又变成电容中的电能。
当电容的端电压达到最大值时,C又向L充电,其过程与前述相同,只是放电电流方向相反。
就这样电能和磁能反复地相互转换,我们把这种现象称为振荡。
振荡器实质是一种满足自激振荡条件的反馈放大器,它可以产生正弦波信号或非正弦波信号。
能产生正弦波信号的振荡器称为正弦波振荡器,其电路称为正弦 波振荡电路。
正弦波振荡电路是一个满足自激振荡条件的正反馈放大电路,有时也称为反馈振荡电路。
正弦波振荡器产生持续振荡有两个条件,其一为振幅平衡条件 (∣AF│=AF=1);其二为相位平衡条件(φa+φf=2nπ,n=0,1,2,……)。
这里设式中,φa为基本放大电路输出信号与输入信号之间的相位差;φf为反馈信号与输出信号之问的相位差。
2.正弦波振荡电路由哪几部分组成?各部分有什么作用?答:正弦波振荡电路由四部分组成,即放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。
(1)放大电路具有一定的电压放大倍数,其作用是对选择出来的某一频率的信号进行放大。
根据电路需要可采用单级放大电路或多级放大电路。
(2)反馈网络是反馈信号所经过的电路,其作用是将输出信号反馈到输入端,引入自激振荡所需的正反馈,一般反馈网络由线性元件R、L和C按需要组成。
LC振荡器
LC正弦波振荡器作频率可达到几百兆赫。
与发射极相连接的两个电抗元件同为电感时的三点式电路, 称为电感三点式电路, 也称为哈特莱电路。
二、电感三点式电路(又称哈特莱电路,Hartley )图3.2.6(a)为电感三点式振荡器电路。
其中 21,L L 是回路电感, C 是回路电容, c C 和e C 是耦合电容,b C 是旁路电容, 3L 和4L 是高频扼流圈。
(b)图为其共基组态交流等效电路。
利用类似于电容三点式振荡器的分析方法, 也可以求得电感三点式振荡器振幅起振条件和振荡频率, 区别在于这里以自耦变压器耦合代替了电容耦合。
振荡角频率LC 10=ω 其中 122L L L M M =++,为互感系数起振条件e L m ng g n g +>'1其中接入系数ML L ML N N n 22121312±++==LLR g'1'=ee r g 1=本电路反馈系数2122f L Mk n L L M +==+±二、电容三点式电路(又称考毕兹电路,Coplitts)图3.2.4(a)是电容三点式电路一种常见形式,(b)是其高频等效电路。
图中1C,2C是回路电容, L是回路电感, b C和c C分别是高频旁路电容和耦合电容。
一般来说, 旁路电容和耦合电容的电容值至少要比回路电容值大一个数量级以上。
有些电路里还接有高频扼流圈, 其作用是为直流提供通路而又不影响谐振回路工作特性。
对于高频振荡信号, 旁路电容和耦合电容可近似为短路, 高频扼流圈可近似为开路。
由于电容三点式电路已满足反馈振荡器的相位条件, 只要再满足振幅起振条件就可以正常工作。
因为晶体管放大器的增益随输入信号振幅变化的特性与因为jB G V g V im f +=.', .'.ff Vn V =所以 环路增益)1(''...L C j g g ng jBG ng V V T e L mmif ωω-++=+==振荡角频率LC 10=ω 由此可求的振幅起振的条件为: 1''>+eL mg g ng 即:eL e L m ng g n g g n g +=+>'''1)(1其中e e b e e L L r r g R R g 11,1'0'=+==β 本电路的反馈系数112f C k n C C ==+ ,f k 的取值一般为 21~81。
lc交叉耦合振荡器原理
lc交叉耦合振荡器原理
LC交叉耦合振荡器是一种常用的电子振荡器电路,由电感(L)和电容(C)组成的交叉耦合元件构成,通过通过共振频率产生振荡信号。
具体原理如下:
1. 电感(L)和电容(C)组成的串联谐振回路能够在特定频率下产生较大的阻抗。
当输入源施加在串联谐振回路上时,回路会发生振荡,产生稳定的频率。
2. 为了实现正的电反馈,将振荡信号从输出端馈回输入端,形成闭环。
这样,当系统达到稳态后,振荡信号就会保持稳定,维持在共振频率上。
3. 电感和电容之间的交叉耦合使得谐振频率变得可调节。
当调节电感或电容的值时,振荡频率也会相应地改变。
LC交叉耦合振荡器主要有两种形式:
1. 哈特利型振荡器:也称为并联振荡器,电感和电容是并联连接的。
输出信号由电感上的电流变化产生。
2. 卡德尔型振荡器:也称为串联振荡器,电感和电容是串联连接的。
输出信号由电容上的电压变化产生。
LC交叉耦合振荡器被广泛应用于无线通信、射频电路、音频系统等领域,用于产生稳定的信号源。
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LC振荡器知识
1.什么是振荡?振荡器必须具备什么条件才能振荡?
答:如图1-28所示电路,开关S打到位置1时,电容C就被充电到电源电压,再将开关S从1切换到2的位置,使电容C与电感L并联起来,这时电容C 就向电感L放电。
在C刚放电时,由于电感中的电流不能突变,因此放电电流从零开始,逐渐增大,而电容C的端电压逐渐减小。
此时电容C中的电能逐渐变为电感 L中的磁能;当电容中的电荷放完,其端电压等于零时,这时电容不再放电,但由于电感中的电流不能突变,因此,电流并不会突然消失,而是按照原来的方向继续 流动,电感L反过来向电容C充电,电容两端重新出现电荷,但此时电容两端的电压极性与原来电容两端电压极性相反。
在L向C反向充电的过程中,电感L的电流 逐渐减小,电容C上的电压逐渐增大,使电感中的磁能又变成电容中的电能。
当电容的端电压达到最大值时,C又向L充电,其过程与前述相同,只是放电电流方向相反。
就这样电能和磁能反复地相互转换,我们把这种现象称为振荡。
振荡器实质是一种满足自激振荡条件的反馈放大器,它可以产生正弦波信号或非正弦波信号。
能产生正弦波信号的振荡器称为正弦波振荡器,其电路称为正弦 波振荡电路。
正弦波振荡电路是一个满足自激振荡条件的正反馈放大电路,有时也称为反馈振荡电路。
正弦波振荡器产生持续振荡有两个条件,其一为振幅平衡条件 (∣AF│=AF=1);其二为相位平衡条件(φa+φf=2nπ,n=0,1,2,……)。
这里设
式中,φa为基本放大电路输出信号与输入信号之间的相位差;φf为反馈信号与输出信号之问的相位差。
2.正弦波振荡电路由哪几部分组成?各部分有什么作用?
答:正弦波振荡电路由四部分组成,即放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。
(1)放大电路具有一定的电压放大倍数,其作用是对选择出来的某一频率的信号进行放大。
根据电路需要可采用单级放大电路或多级放大电路。
(2)反馈网络是反馈信号所经过的电路,其作用是将输出信号反馈到输入端,引入自激振荡所需的正反馈,一般反馈网络由线性元件R、L和C按需要组成。
(3)选频网络具有选频的功能,其作用是选出指定频率的信号,以便使正弦波振荡电路实现单一频率振荡。
选频网络分为Lc选频网络和Rc选频网络。
使用LC 选频网络的正弦波振荡电路,称为LC振荡电路;使用RC选频网络的正弦波振荡电路,称为RC振荡电路。
选频网络可以设置在放大电路中,也可以设置在反馈网络中。
(4)稳幅环节具有稳定输出信号幅值的作用,以便使电路达到等幅振荡,因此稳幅环节是正弦波振荡电路的重要组成部分。
3.什么叫RC振荡器?
答:采用RC元件组成的电路作选频网络的正弦波振荡电路,称为RC振荡器。
按反馈网络的结构特点,RC振荡电路可分为RC移相式、RC桥式和双T式选频网络的振荡电路。
其中RC桥式振荡电路采用RC串并联电路作选频网络,故又称RC串并联振荡电路,如图1-29所示。
这 个电路由两部分组成,即放大器Au和选频网络Fuo Au为集成运算放大器所组成的电压串联负反馈放大器,而Fu则由Zl、Z2组成,同时兼作正反馈网络。
Zl、Z2和Rl、R2正好形成一个四臂电桥,放大 电路的输入端和输出端分别接到电桥的两个对角线上,因此这种RC振荡电路又称RC桥式振荡器。
4.什么是RC移相式正弦波振荡电路?
答:RC移相式正弦波振荡电路是把RC移相网络作为正弦波振荡电路的反馈环节,如图l-30所示。
该振荡电路的RC移相网络提供180°解的相移, 而放大器采用反相输入比例放大电路,故φa=-180。
,φa+φf=0°满足振荡的相位
条件,只要调节热敏电阻Rf,使放大倍数足以补偿反馈网络引起的 信号幅度衰减,就可以产生正弦波振荡信号。
5.什么叫变压器反馈式LC振荡器?
答:反馈网络采用变压器,利用变压器的一次绕组与电容并联组成振荡回路作选频网络,代替晶体管集电极电阻Rc,从变压器的二次绕组引回反馈电压并将其加到放大电路的输入端,电路如图1-31所示。
变压器反馈式LC振荡电路的特点是振荡频率调节方便,容易实现阻抗匹配和达到起振要求,输出波形一般,频率稳定度不高,产生正弦波信号的频率为几千赫至几十兆赫,一般适用于要求不高的设备。
6.什么叫电感三点式振荡器?它是怎样工作的?
答:电感三点式振荡器的典型电路如图1-32所示。
在LC振荡回路中,电感有一个抽头使线圈分成两部分即线圈L1和线圈L2,线圈L1的3端接到晶 体管的基极B,线圈L2的1端接晶体管的集电极C,中间抽头2接发射极E。
也就是说电感线圈的三端分别接晶体管的三极,所以叫电感三点式振荡器,又称哈特 莱振荡器。
在该电路中L1兼作反馈网络,通过耦合电容Cl将Ll反馈电压加在晶体管的输入端,经放大后,在LC振荡回路中得到高频振荡信号,只要适当选择电感线圈抽头的位置.使反馈信号大于输入信号,就可以在LC回路中获得不衰减的等幅振荡。
其振荡频率可由下式求得:
式中,Ll、L2为线圈抽头两边的自感系数;M为两段电感线圈的瓦感系数;C 为振荡电容;?o为振荡频率。
7.什么叫电容三点式振荡器?它是怎样工作的?
答:图1-33是电容三点式振荡器的典型电路图。
其结构与电感三点式振荡器相似,只是将L、C互换了位置。
LC振荡回路中采用两个电容串联成电容支路,两 电容中间有一引出端,通过引出端从LC振荡回路的电容支路上取一部分电压反馈到放大电路的输入端,由于电容支路三个端点分别接于晶体管的三极上,所以把这 种电路称为电容三点式LC振荡器,又称为柯尔皮兹振荡器。
该电路的振荡频率可由下式求得:
式中,Ceq为LC并联回路的等效电容。
8.电感三点式振荡器和电容三点式振荡器各自的特点是什么?
答:电感三点式LC振荡器的特点是振荡频率调节方便,电路容易起振,输出信号的波形中含有高次谐波,波形较差,频率稳定度不高,可产生正弦波信号的频率为几千赫至几十兆赫。
一般用于要求不高的场合或设备中。
电容三点式LC振荡器的特点是频率调节不方便,输出信号的波形好,频率的稳定度较高,可产生几兆赫至100MHz以上的频率。
一般用于频率固定或在小范围内频率调节的场合或设备中。
电感三点式振荡器与电容三点式振荡器相比有两个缺点:
(1)改变电感不方便。
(2)因反馈电压取自Ll上,Ll对高次谐波阻抗大,从而引起振荡回路输出谐波分量增大,输出波形较差。
9.什么叫石英晶体振荡器?
答:采用石英晶体作选频网络选频元件的正弦波振荡电路叫石英晶体振荡器。
石英晶体振荡器的形式多种多样,但其基本电路只有两类,即并联晶体振荡电路 和串联晶体振荡电路。
在前者中石英晶体是以并联谐振的形式出现,而在后者中则是以串联谐振的形式出现。
在并联晶体振荡电路中,石英晶体工作在串联谐振频率 和并联谐振频率之间,石英晶体作为一个电感来组成振荡电路。
而在串联晶体振荡电路中,石英晶体工作在串联谐振频率处,利用串联谐振时阻
抗最小的特性来组成 正弦波振荡电路。
10.分析判断电路能否产生振荡常采用什么方法?
答:分析电路能否产生振荡的方法是看电路是否满足自激振荡条件。
首先检查相位平衡条件即检查反馈是否为正反馈;然后检查振幅平衡条件,一般振幅平衡 条件比较容易满足,若不满足,可在测试调整时,通过改变放大倍数│Au│和反馈系数│F│使电路满足│AF│>1的振幅平衡条件。
通常只要正弦波振 荡电路满足相位平衡条件,就可认为电路产生正弦波振荡。
判断相位平衡条件,常用瞬时极性法,所谓瞬时极性法即断开反馈信号至放大电路的输入端点,在放大电路的输入端加一输入电压Vi,并设其极性为正,然后经过放大电路和反馈网络的传输放大后,若引入的是并联反馈,则看反馈信号Vf与输入信号Vi的极性是否相同,若两者极性相同,则电路满足相位平衡条件, 能产生正弦波振荡;若两者极性不同,则电路不满足相位平衡条件,无法
产生正弦波振荡。