LC三点式振荡电路的判别法及电路特征

LC三点式振荡电路的判别法及电路特征

作者：熊于菽

来源：《硅谷》2013年第07期

摘要 LC正弦波振荡器在各种电子设备中、高频加热设备、医用电疗仪器中都有广泛应用，而LC正弦波振荡器里最常用的是三点式振荡器，因此掌握三点式振荡电路的判别方法以及特征是LC正弦波振荡器项目的重点和难点，本文将对此进行阐述并举例进行详细说明。

关键词 LC三点式振荡器；判别；特征

中图分类号：TN721 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-

在LC正弦波振荡器项目中，振荡电路能够起振必须满足相位和振幅条件，分别表示为如下的表达式：

相位平衡条件：（n=0，1，2，3..........）（1）

振幅起振条件：（2）

1 三点式振荡电路的判断法则及实例

三点式是指振荡管的三个电极分别与振荡回路中的电容C或电感L的三个点相连接，用电抗来代表电容或者电感。振幅条件涉及具体计算，因此判断无具体参数电路时，只判断相位条件。如图1所示三点式振荡电路，该电路能够起振的相位判断法则表述为：Xbe与Xce是同类电抗（即同为容抗或感抗），则Xcb与Xce、Xbe为异类电抗。

其中，若Xbe与Xce均为电容性质，而Xcb为电感性质，则称该电路为电容三点式；若Xbe与Xce均为电感性质，而Xcb为电容性质，则称该电路为电感三点式。

如图2所示，（a）为一种电容三点式振荡电路图，（b）为其交流通路，根据电路Xbe为C2、Xce为C1，而Xcb为电感L，满足起振相位条件，该电路为电容三点式振荡器。

图2 电容三点式振荡电路

如图3所示，（a）为一种电感三点式振荡电路图，（b）为其交流通路，根据交流电路可知Xbe为L2、Xce为L1，而Xcb为电感C，满足起振相位条件，该电路为电感三点式振荡器。

图3 电感三点式振荡电路

以上两例是最基本的电路判断，在实际应用中，LC振荡电路会出现多样变化，Xbe、Xce 和Xcb常常不是单一的电抗，很可能由多个电抗元件构成，这种复杂电路在频率一定时，可对其进行等效后再判断，下面以图4所示电路进行分析该电路在什么条件下可以振荡。

图4例图中，Xbe为L2C2并联支路L1C1并联支路，Xce为电感，Xcb为L1C1并联支路。根据判断规则，在Xce确定为感性电抗情况下，该电路如果能够振荡，则Xbe必须与Xce 电抗性质一致，即Xbe必须为感性电抗，而Xcb必须为容性电抗。设、分别为L1C1、L2C2并联支路的固有谐振频率，为电路的工作频率，由图5所示的LC并联电路的电抗特性曲线可知L2C2并联支路才能呈现感性。同时，L1C1并联支路才能呈现容性。

为满足上面讨论之、，可得到（3）

L1C1并联支路的谐振频率 (4)

L2C2并联支路的谐振频率 (5)

将表达式（4）、（5）带入（3），可得：.因此图5所示电路在满足时可以起振，等效为电感三点式振荡电路。

2 三点式振荡电路的特征

电容三点式振荡电路的特点为：振荡频率稳定度较高，切加大回路电容还可提高；输出波形好；振荡频率较高；但调整频率不方便，改变C1、C2时，反馈系数也会随之改变。

电感三点式振荡电路的特点为：由于起振的相位条件和幅度条件很容易满足，所以容易起振；振荡波形较差；振荡频率较低；振荡频率调整方便，改变C即可，基本不影响反馈系数。

3 总结

由于三点式振荡电路在振荡电路中非常常见，应用电抗规则在LC正弦波项目中可以简化学生深究放大器的连接组态（不需要分析表达式1），从而降低了误判率，对照本文实例中的方法可以进行复杂三点式的判断，结合电感三点式以及电容三点式的特征，以后可在不同工作环境下进行三点式振荡电路的选择和应用。

参考文献

[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社第三版，2005.

[2]谢嘉奎，宣月清.电子线路非线性部分[M].北京：高等教育出版社第四版，2010.