振荡电路原理及起振的几个条件

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1、振荡电路原理及起振的几个条件（转载）2011-06-0309:25:58

2、分类：电子

3、字号订阅振荡器能够输出某一指定频率的正弦波，因此闭合环路中包含选频网络。若选频网络由RC元件构成，则该振荡器称为RC振荡器，一般用来产生1赫至几兆赫范围内的低频信号；若选频网络由LC元件组成，则该振荡器称为LC振荡器，一般用来产生几百千赫以上的高频信号。若在LC振荡电路的选频网络中加入晶振元件，我们则称该电路为石英晶体振荡器，其目的是为了提高输出信号的频率稳定度。图8.2给出了变压器耦合反馈型LC振荡电路，该电路与图8.

4、1相对应也可分为放大电路和反馈网络两部分。图中由晶体管T构成放大电路，CB为隔直流电容，由电感L和C构成的单谐振回路是集电极负载，同时也起到选频作用。反馈网络由L和L2组成的变压器构成。电感L3的作用是把输出信号耦合下来加到输出负载上。该电路的反馈电压Uf取自变压器次级L2两端，反馈信号通过由线圈L和L2组成的变压器从集电极反馈到基极。根据图中标注的同名端，利用瞬时极性法可知：输入信号和反馈信号同接在三极管的基极，且瞬时极性相同，所以为正反馈。该电路的工作过程：当振荡电路接通电源时，电路中不可避免地存在种

5、扰动。这种扰动是不规则性的，它包含着很宽的频率成分。其中绝大部分信号频率与选频网络LC频率不同，仅有某一种信号频率与选频网络LC频率相同。与选频网络LC频率不同的信号，也就是不符合振荡条件的频率分量迅速衰减直至消失，只有符合振荡条件的频率成分才能通过LC选频网络，通过放大、选频和反馈的多次循环，振荡电压就逐渐增长起来了。如图8.3中“起振”部分所示，电路产生了增幅振荡。这就是振荡电路的起振概念。这里要强调说明的是，我们所讨论的振荡电路不需要外加输入信号，便能自行产生输出信号，但实质上该电路还是有“输入信号

6、”的，该“输入信号”就是接通电源产生的多频率扰动信号中的某一个，而这个信号的频率必须与振荡频率一致。起振以后，输出信号幅度在正反馈作用下越来越大，但它的振幅不会无限制地增长下去，因为该电路会由RE和CE产生自生反偏压。自生反偏压形成后，就会进入晶体管的非线性区，即进入了饱和区和截止区。iC的波形就会出现非线性失真，这样晶体管的导通角将会减小，从而导致增益降低，直至达到平衡，于是振幅便稳定于某一个恒定值了。如图8.3中“平衡”部分所示。8.1.2振荡电路工作的三个条件我们继续借助图8.1来分析反馈型正弦波自

7、激振荡器的起振条件和平衡条件。3.抗干扰的稳定条件由于振荡电路中存在各种干扰如温度变化、电压波动、噪声、外界干扰等，这些干扰会破坏振荡的平衡条件，因此，为使振荡器的平衡状态能够存在，只有使它成为稳定的平衡具有返回原先平衡状态能力的平衡。这就要求反馈型正弦波振荡器中，其放大器的增益或反馈网络的反馈系数是可以自动调节的。即如果干扰和噪声使反馈电压增大时，放大器的增益自动减小，即使AF减小，以保持输出电压幅度稳定；反之，若使反馈电压减小，则放大器的增益自动提高，这样就可使振荡器输出电压的振幅处于稳定状态，如用数

8、学表达式表示时，即：振荡器能否稳定工作，除需要满足振幅稳定条件外，还需满足相位稳定条件。即当电路受到干扰使相位平衡条件暂受到破坏时，在干扰消失后，电路能够自动回到原来的相位平衡状态。LC谐振回路的相频特性如图8.4所示：上述偏导数的绝对值越大，意味着相位平衡条件被破坏后，只要频率产生一微小的变化就可获得大小足够而符号相反的相位变化，在电路中恢复相位平衡。高Q值的LC回路便可满足这一要求。总之，欲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，三者缺一不可。因此，在反馈型正弦波振荡器的

9、闭合环路中，一般包含可变增益的放大器、选频网络及反馈网络。选频网络可处在放大电路中，也可处在反馈网络中，也可能同时属于这两部分。上述偏导数的绝对值越大，意味着相位平衡条件被破坏后，只要频率产生一微小的变化就可获得大小足够而符号相反的相位变化，在电路中恢复相位平衡。高Q值的LC回路便可满足这一要求。总之，欲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，三者缺一不可。因此，在反馈型正弦波振荡器的闭合环路中，一般包含可变增益的放大器、选频网络及反馈网络。选频网络可处在放大电路中，也可处在

10、反馈网络中，也可能同时属于这两部分。