产生自激振荡条
自激振荡的判别条件
自激振荡的判别条件在电子线路中，判断电路能否产生自激振荡一直以来都是一个令学生感到困惑的问题，同学们对一个电路进行分析时往往感到无从下手。
笔者根据多年的教学经验，总结出一个比较简单的判别方法，具体内容如下：通常，我们判别电路能否产生自激振荡可以从两个方面人手：一个是相位平衡条件，另一个是振幅平衡条件，这两个条件中有任何一个不满足，电路就不能产生自激振荡。
一般条件下，我们在分析电路时，两个判别条件中首先看振幅平衡条件，它是指放大器的反馈信号必须有一定的幅度。
这个条件中包含两层意思，一是必须有反馈信号，二是反馈信号必须有一定的幅度。
这样我们在分析电路是否满足振幅条件时就可以从两个方面考虑：(1)是否存在反馈信号；(2)三极管能否起到正常的放大作用。
下面通过举例来说明：在图1所示电路中，考虑交流通路时，反馈信号被发射极电容Ce短路，反馈信号消失，不满足振幅条件，不能产生自激振荡。
在图2、图3昕示电路中，考虑直流通路，电感线圈视为导线。
在图2中线圈将集电极、发射极短路，图3中线圈将集电极、基极短路，所以这两个电路中三极管均不能正常工作，从而不满足振幅条件，电路也不能产生自激振荡。
如果通过分析，知道电路满足振幅条件，那么第二步我们再来看相位平衡条件，它是指放大器的反馈信号与输入信号必须同相位。
换句话说，就是电路中的反馈回路必须是正反馈。
关于正负反馈的判别我们可以用“瞬时极性法”来进行。
这里我们也通过一个电路来说明。
在图4中，先假设输入信号电压对地瞬时极性为正，然后根据该瞬间晶体管的集电极、基极、发射极相对应的信号极性可看出，反馈到基极的信号极性为负，它起着削弱输入信号的作用，可知是负反馈，则不满足相位条件，所以电路不能产生自激振荡。
由上可知，一个能够产生自激振荡的电路，必然是既有正反馈又能正常放大的电路。
也就是说，这个电路必须同时满足振幅条件和相位条件才能产生自激振荡，两个条件缺一不可。
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自激振荡的产生和消除
运放震荡自激原因及解决办法分类：信号完整性运放2011-07-10 21:10 10663人阅读评论(0) 收藏举报360工作测试网络闭环增益G=A/(1+FA)。
其中A为开环增益，F为反馈系数，AF为环路增益A(开环增益) = Xo/XiF(反馈系数)=Xf/Xo运放震荡自激的原因：1、环路增益大于1 (|AF|》1)2、反馈前后信号的相位差在360度以上，也就是能够形成正反馈。
参考《自控原理》和《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计》在负反馈电路时，反馈系数F越小越可能不产生自激震荡。
换句话说，F越大（即反馈量越大），产生自激震荡的可能性越大。
对于电阻反馈网络，F的最大值是1。
如果一个放大电路在F=1时没有产生自激振荡，那么对于其他的电阻反馈电路也不会产生自激振荡。
F=1的典型电路就是电压跟随电路。
所以在工作中，常常将运放接成跟随器的形式进行测试，若无自激再接入实际电路中自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C相移网络,当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移.此外,在运放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移.结果,运放输出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量足够大,终将使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡.重要的概念相位裕度---如下图所示，显然我们比较关心当20lg|AF|=0时，相位偏移是否超过180运放震荡原因：1. 可能运放是分布电容和电感引起的 ----------------可通过反馈端并联电容，抵消影响。
2. 运放驱动容性负载导致。
---------------------------可在运放输出端先接入一个电阻，再接负载。
自激振荡的条件
自激振荡的条件自激振荡是指在没有外部刺激的情况下，系统出现自发的振荡现象。
在物理学、工程学、生物学等领域都有自激振荡的研究。
本文将以自激振荡的条件为标题，探讨自激振荡的原理、条件和应用。
一、自激振荡的原理自激振荡是由于系统内部的正反馈机制而产生的。
正反馈是指系统的输出会增强自身的输入，从而加强系统内部的振荡。
当系统中的正反馈机制达到一定条件时，就会出现自激振荡的现象。
1. 正反馈回路：自激振荡必须存在正反馈回路，即系统的输出会增强自身的输入。
在这个回路中，输出信号会被放大并反馈到系统的输入端，从而引起振荡。
2. 阻尼系数小于临界值：在自激振荡的条件下，阻尼系数必须小于临界值。
阻尼系数是指系统的阻尼程度，当阻尼系数小于临界值时，系统才能产生持续的振荡。
3. 能量输入：自激振荡需要有能量输入，以维持系统的振荡。
能量输入可以来自外部环境或系统内部的能量转化。
三、自激振荡的应用1. 电子学领域：自激振荡在电子学中有广泛的应用，如放大器、振荡器和锁相环等。
其中，振荡器是一种常见的自激振荡设备，用于产生稳定的电信号。
2. 生物学领域：自激振荡在生物钟的研究中具有重要意义。
生物钟是一种生物体内部具有自激振荡机制的生物节律系统，能够调节生物体的行为和代谢。
3. 机械工程领域：自激振荡在机械工程中也有应用，如自激振荡阀门。
自激振荡阀门利用流体的自激振荡现象，实现流体的稳定控制。
四、自激振荡的研究和发展自激振荡的研究始于20世纪初，随着科学技术的不断进步，对自激振荡的研究也越来越深入。
目前，自激振荡已经在多个领域得到应用，并取得了一系列的研究成果。
自激振荡的研究不仅有助于我们对振荡现象的理解，还为技术创新和应用提供了新的思路。
通过研究自激振荡的机制和条件，可以设计和优化更加稳定和高效的振荡装置，推动科学技术的发展。
总结：自激振荡是由于系统内部的正反馈机制而产生的自发振荡现象。
它需要满足正反馈回路、阻尼系数小于临界值和能量输入等条件。
自激振荡的判别
• (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，Lf 同名端也为
“正”，则反馈电压极性为 “负”。显然，电路不能自激 图(b)：因隔直电容 Cb 避免了 Rb2 被振反荡馈。线圈 Lf 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。
举例练习：判断下面电路是否满足相位平衡条件
VB1 (+)VC1(-)LC1(-)LC3(+) LC2(-)VB1(-),所以是负反馈，因此不能满
足相位平衡条件
四．例题讲解练习
例：判断电路图（a）能否产生自激振荡。若改为图（b）又怎样？
• 解：图 (a) ：(1)振幅条件 • 因 V 基极偏置电阻 Rb2 被反
自激振荡的判别
主讲：向娟
教学目的
• 1.牢记自激振荡的条件 • 2.掌握自激振荡的判别方法
教学重点以及难点
• 应用自激振荡的条件判断能否自激振荡
一.什么是自激振荡？
• 如果在放大器的输入端不加输入信号，输
出端仍有一定的幅值和频率的输出信号， 这种现象叫做自激振荡。
二。自激振荡的条件：
1、相位平衡条件：放大器的反馈信号必须 与输入信号同相位，即两者的相位差为180°的偶 数倍，即φ=2nп。
判断下图是否满足幅度平衡条件
▪ 在图2所示电路中， 考虑直流通路，电感 线圈视为导线。线圈 将集电极、基极短路， 所以这电路中三极管 不能正常工作，从而 不满足振幅条件，电 路也不能产生自激振
自激振荡产生的条件
自激振荡产生的条件
自激振荡的发生需要满足以下三个条件：
第一，必须有反馈回路，反馈回路指的是一种机制，即输出对输入反馈回到输入端，反馈回路使系统保持一定的稳定性并且能够实现自动调节输出。
第二，必须有系统超过分界点临界点的能力，若系统处于安定状态，则会受一个临界点的约束，该点会阻止系统变化，当系统达到分界点时，系统发生改变而超过分界点，而此时系统开始处于不稳定的状态，从而自激振荡开始来发生。
然后根据反馈回路，可以使系统自己实现平衡。
第三，必须存在一定的介质耗散，这个介质耗散的作用是把系统处于不安定状态的能量耗散掉，如果系统处于不安定状态，但是没有介质耗散，就会造成信号在多次经过反馈回路后，信号将会放大，这样可能会使信号发生失真，从而导致信号无法被准确的传输，而介质耗散将减弱信号，并有助于信号的传输和处理。
总之，自激振荡需要较强的条件，综上自激振荡的形成要求有反馈回路、能够超过分界点、有一定介质耗散，在实际应用中，若满足以上三个条件则有可能产生自激振荡，反之则不会产生自激振荡，从而达到预期的效果并稳定系统运行状态。
《电子技术基础与技能》(张金华主编)-第五章
5.1.1自激振荡的形成
三、自激振荡的建立与稳幅 当输入信号为零时，反馈量等于净输入量。电路通电的瞬间，电路中的 扰动信号中包含一个叫 f o的频率，而如果电路只对频率为 f o 的正弦波产生正
' 反馈过程，则输出信号 u u ，经选频后，电路把 （ u o f i ) uo
持续不停，即不仅要相位相同，而且要振幅相等。
一、相位平衡条件 由于电路存在电抗元件，放大电路和反馈电路都会使信号产生一定的 相移。因此，要维持振荡，电路必须是正反馈，其条件是 0或 A F 2nπ
(n 0， 1， 2， 3， ）
相位平衡条件说明，反馈电压的相位与净输入电压的相位必须相同， 即反馈回路必须是正反馈。
5.1.2 自激振荡产生的条件
二、振幅平衡条件 由放大器输出端反馈到放大器输入端的信号强度要足够大，称为自激 振荡的振幅平衡条件。即
AF≥1
振幅平衡条件说明，要维持等幅振荡，反馈电压的大小必须等于净输 入电压的大小，即 u u ' 。 f i
能识别RC、LC 和石英晶体振荡电路； 了解对RC 和LC 振荡电路的要要求； 会用相位平衡条件判断LC 振荡电路是否振荡； 了解LC 振荡电路振荡频率的计算公式； 通过实训掌握RC正弦波振荡电路的电路组成和振荡条 件。
可以在很小的范围内微调 C2
f0
并联型石英晶体振荡电路
5.2.3 石英晶体振荡电路
四、石英晶体振荡电路 2. 串联型石英晶体振荡电路 电路如图所示，石英晶体谐振器接 在由三极管组成的两个放大器之间，构 成正反馈选频电路。当频率 f 0 等于石英 晶体的串联谐振频率 fs 时，石英晶体阻 抗最小，此时，石英晶体和R串联构成的 反馈为正反馈。而在其他频率上，由于 石英晶体呈现的阻抗很大，没有正反馈， 串联型石英晶体振荡电路
自激振荡产生的原因
自激振荡产生的原因
自激振荡产生的原因
自激振荡的引起，主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成，由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容，这样在级间都存在R—C相移网络，当信号每通过一级R—C网络后，就要产生一个附加相移。
此外，在运放的外部偏置电阻和运放输入电容，运放输出电阻和容性负载反馈电容，以及多级运放通过电源的公共内阻，甚至电源线上的分布电感，接地不良等耦合，都可形成附加相移。
结果，运放输出的信号，通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移，且若反馈量足够大，终将使负反馈转变成正反馈，从而引起振荡。
自激振荡产生条件
产生自激振荡必须同时满足两个条件：
1、幅度平衡条件|AF|=1。
电路产生自激振荡的条件
电路产生自激振荡的条件自激振荡是指电路在没有外部输入信号的情况下产生振荡的现象。
它是一种自发的振荡现象，主要通过反馈回路中的信号反馈来实现。
在电子学中，自激振荡是一种非常常见的现象，它可以应用于许多不同的电路中，如放大器、发生器、计时器等。
自激振荡的产生需要满足一定的条件，这些条件包括电路中的元件、反馈回路以及电路的工作状态等。
在本文中，我们将详细介绍自激振荡产生的条件及其原理。
1.电路中的积极元件和消极元件：在电路中，产生自激振荡的条件之一是存在积极元件和消极元件。
积极元件是指能够提供正的电压或电流增益的元件，如晶体管、运放等；消极元件是指能够提供负的电压或电流增益的元件，如电容器、电感等。
积极元件和消极元件的结合能够产生振荡。
2.反馈回路：产生自激振荡的另一个关键条件是反馈回路。
反馈回路是指将电路的一部分输出信号反馈到输入端的回路。
在反馈回路中，输出信号会对输入信号进行反馈，从而产生一种循环增强的效应，导致电路产生振荡。
反馈回路可以分为正反馈和负反馈两种类型，而正反馈是产生自激振荡的必要条件。
3.电路的工作状态：电路的工作状态也是产生自激振荡的重要条件之一。
在正常情况下，电路处于稳定的静态工作状态，没有产生振荡。
但是，当电路中存在一定的积极元件和消极元件，同时具备了反馈回路的条件下，电路就有可能出现自激振荡的现象。
在实际电路中，产生自激振荡的条件需要以上三个方面的条件都满足，才能够产生振荡。
下面，我们将介绍一些常见的自激振荡电路以及它们产生振荡的原理。
1.晶体管振荡电路：晶体管是一种常用的积极元件，它具有放大作用，并且能够产生正的电压增益。
与之配合的是电容器和电感等消极元件，它们能够提供负的电压或电流增益。
将这些元件组成一个反馈回路，就可以产生自激振荡的电路。
晶体管振荡电路通常用于无线电频率发生器、射频放大器等电路中。
2.电子管振荡电路：与晶体管类似，电子管也是一种常用的积极元件，它具有放大作用并能够产生正的电压增益。
电路产生自激振荡的条件
电路产生自激振荡的条件电路自激振荡是一种非常常见的现象，它是指电路在没有外部输入信号的情况下，自己产生一个周期性的振荡信号。
这种自激振荡的现象在电子领域中应用非常广泛，比如在无线电通信、音频放大器、时钟电路、发生器等领域都有广泛的应用。
那么，电路产生自激振荡的条件是什么呢？本文将对这个问题进行详细探讨。
一、振荡的基本概念在电路中，振荡是指电流或电压在电路中反复变化的现象。
振荡的周期性变化可以用正弦波、方波、三角波等波形来描述。
在振荡电路中，振荡信号的频率和振幅是可以调节的，而且振荡信号通常是周期性的。
振荡电路中的元器件包括电容、电感、晶体管、集成电路等。
二、自激振荡的定义自激振荡是指电路中的信号在没有外部输入的情况下，由于电路本身的特性，而自己产生一个周期性的振荡信号。
自激振荡的电路中，信号的频率和振幅都是可以调节的，而且往往具有很高的稳定性和精度。
三、电路产生自激振荡的条件电路产生自激振荡的条件主要有以下几个方面：1.正反馈正反馈是产生自激振荡的必要条件之一。
在电路中，如果信号经过放大后，又回到放大器的输入端口，形成了一个正反馈回路，那么就有可能产生自激振荡。
正反馈回路的增益必须大于1，才能产生自激振荡。
2.频率选择网络频率选择网络是指电路中的元器件，可以让特定频率的信号通过，而其他频率的信号则被屏蔽。
频率选择网络通常由电容、电感、晶体管等元器件组成。
在自激振荡电路中，频率选择网络的作用是让特定频率的信号得以放大，而其他频率的信号则被滤除。
3.放大器放大器是自激振荡电路中的核心元件。
放大器的作用是将输入信号放大，以便足以带动振荡电路的自激振荡。
放大器的增益必须大于1，才能产生自激振荡。
4.能量存储元件能量存储元件是指电路中的元器件，可以存储电能和磁能。
能量存储元件通常由电容、电感等元器件组成。
在自激振荡电路中，能量存储元件的作用是存储电能和磁能，以便在振荡过程中提供能量。
5.非线性元件非线性元件是指电路中的元器件，其电阻、电容、电感等参数随着电压或电流的变化而变化。
产生自激振荡的条件
产生自激振荡的条件假设图示电路中：先通过输入一个正弦波信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成：输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→……这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。
上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。
才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。
i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。
i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。
当f i U U =时u u i u u i f A F U U A F U U ===11由于u A 和u F 都是复数 A j u u e A A φ=F j u u e F F ϕ=)(1F A j u u u u e F A F A ϕϕ+==∴此式要成立，则必有1=u u F A ，πϕϕn F A 2=+（ 2.1.0=n ）∴ 1=u u F A 振幅平衡条件πϕϕn F A 2=+（ 2.1.0=n ）相位平衡条件 （正反馈相移为0、2π……）要维持自激振荡必须满足这两个条件： （可以用荡秋千为例说明两个条件） 一要“顺势”（相位平衡条件）二要用力足够（振幅平衡条件）保证两个条件，秋千才能等幅摆动。
其中“顺势”（更重要，顺势才能省力）* 回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况：负反馈放大器中，为了改善电路的性能，引入的是负反馈，即'(i f i U U U +=） o U U U f i i =-= ' （深度负反馈的条件）一旦在多级放大电路的低频或高频段上，附加相移 12.1()12(=+=+n n F A πϕϕ） 使0'==+if i U U U （深度负反馈条件下的自激条件）（F A A A f +=1中的01=+F A ） 1+=u u F A1-=F A u 负反馈变成了正反馈2.1.0()12(=+±=+n n F A πϕϕ）这种情况是要设法避免的。
自激振荡
如果通过分析，知道电路满足振幅条件，那么第二 步我们再来看相位平衡条件，它是指放大器的反馈 信号与输入信号必须同相位。换句话说，就是电路 中的反馈回路必须是正反馈。关于正负反馈的判别 我们可以用"瞬时极性法"来进行。这里我们也通过 一个电路来说明。 在图4中，先假设输入信号电压对地瞬时极性为正， 然后根据该瞬间晶体管的集电极、基极、发射极相 对应的信号极性可看出，反馈到基极的信号极性为 负，它起着削弱输入信号的作用，可知是负反馈， 则不满足相位条件，所以电路不能产生自激振荡。 由上可知，一个能够产生自激振荡的电路，必然是 既有正反馈又能正常放大的电路。也就是说，这个 电路必须同时满足振幅条件和相位条件才能产生自 激振荡，两个条件缺一不可。
小
结：
固定偏置适用于：环境温度变化不大，要求 不高的场合。 分压式偏置求解静态步骤： 1：利用分压公式求出VBQ 2：求出VEQ 3：求出IEQ、ICQ 4：求出VCEQ、IBQ
习题三 ：3-23
2 1
图 6.2.1
图 6.2.1
当开关S突然从“1”端转 向“2”端时，vf由Cb耦 合送到三极管的基极， 反馈电压便代替了原来 外加信号源vs，使放大 器能够继续向负载RL输 出交流电压。 这种没有外部输入 信号，由于电路内部正 反馈作用而自动维持输 出交流信号的现象，称 为自激
综上所述：产生自激振荡的条件可归纳为以下两个： 1、相位平衡条件（相位条件） ：放大器的反馈信号 与输入信号必须同相位，即相位差是1800（或π）的 偶数倍。 即 φ=2nπ φ为vf与vi的相位差，n是整数（n=1,2,3,……)。此即 为振荡器相位平衡条件。vo与vf的关系如图6.2.2 vi 1 S 2 vf 反馈电路 F 放大器 A vo
负反馈电路中的自激振荡和正弦波振荡
所 谓 自激 振 荡 ， 是 没 有 输 入 信 号 或 不 需 外 加 就
信号激励 ， 电路 将 直流 电 能转 变 为 交流 电能输 出 而
的现 象 ． 生 自激 振 荡 的基 本 原 理 就 是 正 反 馈 ． 于 产 对 白激 振 荡 ， 多 场 合 下 需 要 避 免 它 ， 有 些 情 况 下 又 很 但
图 ｌ
为 了使 上面两种情况 中的 自激振荡条件从表述
上 达 到 一 致 ， 负 反馈 的 基 本 公 式 可 进 行 如 下 推 导 ： 对
如 图 １ 对 正 弦 波 振 荡 器 ， 产 生 振 荡 ， 基 本 ， 为 其
如图 ２将原来 的负反馈 直接 视为 反馈 ， 净 输入信 ， 其
二 者 相 比 ， 自激 振 荡 条 件 正 好 相 差 一 个 负 号 ， 其 其 实 ， 者本 质 上 是 一 致 的 ， 者 之 所 以 出现 一 个 负 二 后 号 ， 因为 已 经 将 其 视 为 负 反 馈 ， 推 导 基 本 公 式 是 即
时 ， 反 馈 信 号 ） 已经 视 为 负 值 。 以 Ａ 就 多 出一 其 （ ｒ 所 Ｆ 个 负号 ， 解 出 的相 位 平 衡 条 件 指 的是 附加 相 移 ， 分 即 兀的奇 数 倍 ， 相 移 加 上 原 来 的 相 移 ， 成 了 兀的 偶 此 就 数倍 ， 因此 总 的 相 移 跟 前 者 相 同 ．
度 出发 ． 者是从 正 反馈 的角度 出发 ， 后 正好 得 出相 反 的结 果 ． 文通 过其 本 质 的分析 ， 本 并直 接从 正 反馈 入手 ， 将二 者统 一起 来 ． 关 键 词 ： 反馈 ； 负 自激 振荡 ： 振荡 条 件 中圈 分类 号 ： ４５＋． 文献 标 识码 ： 文章 编 号 ：０ ７ １７ ２ ０ ）５ ０ ７ ２ ０５ １ Ｂ １０ —０ １（ ０２ ０ —０ ３ —０
自激振荡名词解释
自激振荡1. 简介自激振荡（Self-Excited Oscillation），是指在某些物理系统中，由于系统内部的反馈作用，系统会出现自我产生和维持振荡的现象。
这种振荡不需要外界的激励，而是由系统自身的特性引起的。
自激振荡是一种重要的物理现象，在多个领域都有广泛的应用。
2. 物理系统中的自激振荡在物理系统中，自激振荡是通过正反馈机制实现的。
正反馈是指系统输出的一部分被反馈回输入端，进一步加强输出信号，从而引起系统的振荡。
自激振荡的产生需要满足一定的条件，包括系统的非线性特性、延迟效应和能量供应等。
2.1 非线性特性自激振荡往往发生在具有非线性特性的系统中。
在线性系统中，输入信号的增大只会导致输出信号的增大，而不会引起系统的振荡。
而在非线性系统中，输入信号的增大可能会引起系统的输出信号在某些时刻反向变化，从而导致振荡的产生。
2.2 延迟效应延迟效应是自激振荡的另一个重要条件。
延迟效应是指系统的输出信号在一定时间延迟后才能影响到系统的输入信号，这种延迟导致了正反馈过程的延迟，从而引起系统的振荡。
2.3 能量供应自激振荡需要能量的输入和输出。
系统通过某种方式从外部获得能量，并将一部分能量反馈回系统，以维持振荡的持续。
能量供应是自激振荡能够持续进行的重要条件。
3. 自激振荡的应用自激振荡在多个领域都有广泛的应用，下面列举了一些典型的应用案例。
3.1 电子电路中的自激振荡在电子电路中，自激振荡是一种常见的现象。
例如，在放大器电路中，由于反馈回路的存在，系统可能会产生自我激励的振荡。
这种振荡可以用于产生特定频率的信号，用于无线通信、射频发射等应用。
3.2 机械系统中的自激振荡在机械系统中，自激振荡也有多种应用。
例如，在某些钟表中，通过将振荡器与驱动装置耦合，可以实现钟表的精确计时。
另外，在风力发电机中，风的作用可以引起风扇叶片的振荡，从而产生电能。
3.3 生物系统中的自激振荡自激振荡在生物系统中也有重要的应用。
自激振荡产生的原因
自激振荡产生的原因自激振荡是指在一些系统中，没有外加信号作用下自发地产生振荡。
自激振荡在电子电路、机械振动、生物系统等多个领域都有广泛应用。
本文将从数学模型、正反馈机制和能量耗散等角度，探讨自激振荡产生的原因。
首先，自激振荡产生的一个重要原因是系统存在非线性特性。
非线性特性意味着系统的响应与输入不成比例，从而使得通过一些特定的参数设置和初始条件下，系统可以自发地产生振荡。
例如，在电子电路中，由于电子元件非线性特性的存在，当电压或电流超过其中一阈值时，电子元件的特性会突变，从而导致电路自发进入振荡状态。
其次，正反馈机制是自激振荡产生的另一个重要原因。
正反馈是指系统的输出被放大并反馈到输入端，从而增强原始输入信号。
系统中的正反馈机制会引发自激振荡的产生。
当系统的输出经过放大后再反馈到输入端时，由于反馈信号的增强作用，系统会进入不断放大的状态，最终产生振荡。
正反馈机制在生物系统中尤其常见，例如心跳的调节机制，神经网络的活动等。
此外，能量耗散也是自激振荡产生的原因之一、能量耗散是指系统在振荡中消耗能量，并通过一些途径将能量补充回来。
自激振荡通常涉及到能量的往复传递和转化过程。
例如在机械振动系统中，通过能量的交换和耗散以及系统的非线性耦合，能量可以在系统中不断往复传递，并最终导致振荡的产生。
此外，当系统的无阻尼频率与系统的阻尼频率非常接近时，也容易产生自激振荡现象。
此时，系统能量受到热噪声的干扰，在多次的周期响应中发生跳跃性的变化，最终产生振荡。
总而言之，自激振荡的产生涉及到系统的非线性特性、正反馈机制、能量耗散以及频率匹配等多个因素的共同作用。
虽然自激振荡在一些情况下可能会引起系统不稳定，但在其他情况下，自激振荡也被广泛应用于信号发生器、钟表、传感器等领域。
深入理解自激振荡的产生机制，有助于我们更好地应用和控制这一现象，从而实现各种实际应用。
电路产生自激振荡的条件
电路产生自激振荡的条件自激振荡是指在电路中不需要外部输入信号就能自行产生振荡的现象。
当电路满足一定的条件时，就能产生自激振荡。
本文将就电路产生自激振荡的条件进行详细探讨。
一、电路产生自激振荡的基本条件1.闭环放大器电路自激振荡的基本条件之一是需要一个闭环放大器电路，这种电路能够提供反馈路径，将一部分输出信号送回到输入端，形成正反馈。
2.幅值饱和电路自激振荡还需要一个幅值饱和电路，即在放大器输出端能够产生幅度饱和现象的电路。
3.正反馈电路正反馈是自激振荡产生的前提条件，即输出信号不仅可以提供给负载，还需要一部分信号返回放大器的输入端。
4.满足振荡条件电路需要满足振荡条件，如频率选择性、幅度选择性和相位选择性等。
以上是电路产生自激振荡的基本条件，下面将详细探讨各个条件的具体内容。
二、闭环放大器电路闭环放大器电路是自激振荡的基础，它能够提供反馈路径，将一部分输出信号送回到输入端，形成正反馈。
闭环放大器电路通常由输入端、放大器和反馈路径组成。
1.输入端输入端是闭环放大器电路的信号输入端，它接收外部输入信号并将其送入放大器进行放大。
2.放大器放大器是对输入信号进行放大的部分，它通常由晶体管、集成电路等器件构成。
3.反馈路径反馈路径是将一部分放大器输出信号返回到输入端的路径，形成正反馈。
反馈路径可以采用电阻、电容、电感等元件构成。
通过反馈路径将一部分输出信号返回到输入端，形成正反馈。
当反馈系数大于1时，电路就具备了产生自激振荡的基础条件。
三、幅值饱和电路幅值饱和电路是指放大器输出端能够产生幅度饱和现象的电路。
在幅值饱和状态下，放大器输出信号会出现截止和饱和的现象，这对于自激振荡至关重要。
当信号输入到放大器中，放大器将信号进行放大并输出。
当输出信号的幅度超过一定数值时，放大器会进入饱和状态，即输出信号的幅度无法再继续增加。
在幅值饱和状态下，输出信号的幅度将保持在一定数值范围内。
幅值饱和电路的作用是限制输出信号的幅度，使其在一定范围内波动。
电路产生自激振荡的条件
电路产生自激振荡的条件在电子电路中，当电路中的反馈回路向放大器输入端提供足够的正反馈时，电路就会产生自激振荡。
所谓的自激振荡就是电路能够自我维持的稳定振荡状态。
通过反馈回路提供的正反馈信号，电路中的放大器始终处于不断放大信号并输出到反馈回路的状态，最终导致系统产生自激振荡。
那么，电路产生自激振荡的条件是什么呢？下面我们来详细探讨一下。
一、正反馈电路电路产生自激振荡的前提条件是需要有正反馈，正反馈是指信号从输出端经过反馈回路又重新返回到输入端，进而产生满足放大条件的信号输出。
当信号被放大后，再反馈回来，放大程度不断地增加，最终导致系统产生自激振荡。
正反馈通常是通过在反馈回路中添加反馈电容、反馈电感、反馈电阻等元件来实现的。
二、放大器增益大于1当放大器的增益大于1时，输入信号经过放大后，输出信号也就相应地增大，从而使得反馈回路向放大器输入端提供了足够的正反馈信号。
如果增益小于1，那么输出信号无法提供足够的信号给反馈回路，也就无法产生自激振荡。
三、反馈环路相位差为0度或360度反馈回路的相位关系对于自激振荡也非常关键，只有当反馈环路相位差为0度或360度时，放大器输出信号才能被反馈回来并不断地放大。
如果相位关系不满足这个条件，就可能会出现反馈回路不稳定，产生变幅或失真等问题。
四、足够的带宽和稳定性单独满足前面三个条件还不足以产生自激振荡，还需要电路具备足够的带宽和良好的稳定性。
例如一些高频电路中，由于带宽限制和信号的高频特性，可能无法形成自激振荡。
而相反，一些低频电路则可能会出现自激振荡的频率不稳定，或者振荡幅度不同步等问题。
自激振荡产生的原因
自激振荡产生的原因自激振荡是指系统在没有外部驱动的情况下，由于系统内部耦合和非线性的作用而产生的振荡现象。
自激振荡的原因主要包括正反馈、非线性特性、失稳性等。
首先，正反馈是自激振荡的主要因素之一、正反馈是指系统输出的一部分反馈回系统输入端，加强系统的原始输入信号。
当正反馈增益达到一定程度时，系统将产生自激振荡。
例如，一个简单的正反馈电路由放大器和反馈电阻组成，放大器的输出信号又经过反馈电阻输入放大器，形成闭环的正反馈回路。
当输入信号经过放大后，输出信号被反馈回放大器，加强了原始的输入信号，从而引起自激振荡。
其次，非线性特性也是自激振荡的重要原因。
在非线性系统中，系统输出与输入之间的关系不是线性的，而是呈现出非线性特性。
例如，一个简单的摆钟系统，当摆动的幅度达到一定程度时，摆钟的摆动将变得不规则，产生振幅的增长和振动频率的变化，即自激振荡。
非线性特性使系统产生了内部耦合和非线性反馈，这些反馈作用会使系统原来的振动被放大，从而产生自激振荡。
此外，失稳性也是自激振荡产生的原因之一、在一个失稳的系统中，即使没有外界的驱动力，系统自身也会出现振荡现象。
失稳性是指系统对于初始条件的微小扰动非常敏感，微小的扰动能够引起系统内部能量的累积和放大，最终导致系统的振荡行为。
例如，一个悬挂的弹簧系统，当弹簧原本平衡的位置稍微偏离，会导致弹簧振动并逐渐增大，产生自激振荡。
总结起来，自激振荡的产生是由于系统内部耦合和非线性特性作用下的正反馈、非线性特性和失稳性共同作用所导致的。
正反馈和非线性特性使系统原本的振动被放大，而失稳性使系统对微小扰动非常敏感，引起振动能量的累积和放大。
这些因素相互作用，共同促使系统产生自激振荡。
自激振荡器工作原理
自激振荡器工作原理
自激振荡器的工作原理是基于正反馈和负阻抗的结合。
当放大器的输出信号通过反馈网络回到输入端时，如果反馈信号与原输入信号幅度相等、相位相同，那么放大器就会产生持续的振荡。
这是因为每次循环都会增强信号，形成正反馈，直到达到饱和状态。
同时，负阻抗使得信号源在振荡时产生能量补充，以维持振荡。
自激振荡器通常由放大器和反馈网络组成。
反馈网络通常由RC电路、LC电路、传输线等构成，可以调整频率、幅度和相位。
在自激振荡器中，反馈信号与原输入信号通过比较，产生的误差信号经过放大后再次产生输出信号，经过再次反馈，最终达到振荡状态。
在实际应用中，自激振荡器常用于产生特定频率的信号，如音频信号、视频信号等。
例如，在电视接收机中，自激振荡器用于产生本机振荡信号，与接收到的信号进行混频以得到中频信号。
此外，在通信、测量、电子乐器等领域也广泛应用自激振荡器。
总之，自激振荡器是一种基于正反馈和负阻抗原理的电子器件，通过自身产生的信号激发和维持振荡，广泛应用于各种领域。
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产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度
使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使
反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成：
输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→……
这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。
上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。
才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。
i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。
i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。
当f i U U =时
u u i u u i f A F U U A F U U ===11
由于u A 和u F 都是复数 A j u u e A A φ=
F j u u e F F ϕ=
)(1F A j u u u u e F A F A ϕϕ+==∴
此式要成立，则必有1=u u F A ，πϕϕn F A 2=+（ 2.1.0=n ）
∴ 1=u u F A 振幅平衡条件
πϕϕn F A 2=+（ 2.1.0=n ）相位平衡条件 （正反馈相移为0、2π……）
要维持自激振荡必须满足这两个条件： （可以用荡秋千为例说明两个条件） 一要“顺势”（相位平衡条件）
二要用力足够（振幅平衡条件）
保证两个条件，秋千才能等幅摆动。
其中“顺势”（更重要，顺势才能省力）
* 回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况：
负反馈放大器中，为了改善电路的性能，引入的是负反馈，即'(i f i U U U +=） o U U U f i i =-= ' （深度负反馈的条件）
一旦在多级放大电路的低频或高频段上，附加相移 12.1()12(=+=+n n F A πϕϕ） 使0'==+i
f i U U U （深度负反馈条件下的自激条件）（F A A A f +=1中的01=+F A ） 1+=u u F A
1-=F A u 负反馈变成了正反馈
2.1.0()12(=+±=+n n F A π
ϕϕ）
这种情况是要设法避免的。
但我们若要使放大器产生振荡时，就要有意识地将电路接成正反馈。
* 振荡的建立与稳定
实际上，振荡不需要上述假设就可建立起来。
接通电源的瞬间，总会有通电瞬间的电冲击、电干扰、晶体管的热噪声等，尽管这些噪声很微弱，也不是单一频率的正弦波，但却是由许多不同频率的正弦波叠加组合而成的。
在不断放大→反馈→选频→放大→反馈→选频…的过程中，振荡就可以自行建立起来。
这个过程可简述为；
电干扰→放大→选频→正反馈→放大→选频→正反馈→…
显然，建立过程中，每一次反馈回来的信号都比前一次大。
那么，振荡输出会不会无休止的增长呢？
晶体管是一个非线性元件，只有在线性区才会有放大作用。
开始振荡时，信号较小，工作在线性区，u A 正常值，正反馈，使1〉u u F A ； 当信号增大到进入非线性区时，输出信号
产生削波失真，在信号的一个周期的部分时间内才有放大作用，平均放大量要减小，
u u F A 也随之下降，当降到1=u u F A 时，输出和反馈的振幅不再增长，振荡就稳定下来了，可见，稳幅的关键在于晶体管的非线性特性，所以：
起振条件
1〉u u F A 稳定条件（平衡条件）1=u u F A。