振蕩器電路你了解多少

概述

所謂振蕩器電路就是一種在沒有外界輸入信號的情況下能自行產(chǎn)生周期性交變信號輸出的電子電路，可以作為信號源、定時(shí)源、能量變換電路、頻譜變換電路等等，普遍應(yīng)用于通信電子系統(tǒng)。振蕩器的種類很多：

按原理分：反饋振蕩器和負(fù)阻振蕩器；

按輸出頻率分：低頻、高頻、微波；

按輸出波形分：正弦波振蕩器、非正弦振蕩器。

自激振蕩

首先我們來看下自激振蕩的基本原理，對于任何一個(gè)帶限網(wǎng)絡(luò)來說，若在其通頻帶內(nèi)有增益大于0dB的頻率點(diǎn)，那么將這個(gè)帶限網(wǎng)絡(luò)的輸出、輸入端通過一個(gè)全通網(wǎng)絡(luò)相連，通過全通網(wǎng)絡(luò)的相位調(diào)整，使得該增益大于0dB的頻率點(diǎn)信號是同相相接，那么這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會發(fā)生自激振蕩。這時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)的輸入不施加輸入信號，其輸出端就會有幅度、頻率都穩(wěn)定的交變信號輸出。

反饋型正弦波振蕩器

正反饋放大器框圖

放大器的輸出、輸入端通過反饋網(wǎng)絡(luò)首尾相連，構(gòu)成了一個(gè)反饋環(huán)路。那么，對于恒定幅度的輸出信號Uo，若反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出電壓Uf和放大器的輸入電壓Ui的幅度相等、相位相同，那么對于放大器回路來說，沒有任何外加電壓，Uo也能維持穩(wěn)定的信號輸出。若Uo、Ui的相位相同，幅度不同，當(dāng)Uf>Ui，那么每經(jīng)過一個(gè)反饋循環(huán)，Uo信號幅度就會增加，發(fā)生增幅振蕩，但是實(shí)際電路中，Uo也不會無限增加，振蕩最終會由于電子器件的非線性、有限動態(tài)范圍而被限制于一個(gè)極值。反之，當(dāng)Uf

反饋系數(shù)為：

放大系數(shù)與反饋系數(shù)的乘積：

由前文分析可知，Uf(jω)=Ui(jω)或Uf(jω)>Ui(jω)，回路都可以發(fā)生自激振蕩，所以回路可以發(fā)生自激振蕩的條件就是：

A(jω)*B(jω)≥1并且ФA(ω)+ФB(ω)=ФAB(ω)=2nπ(n=0、1、2...)

分別表示起振的幅度條件和相位條件。對于正弦振蕩器，為了使得輸出信號Uo只有單一的頻率，振蕩器正反饋環(huán)路中必須要有選頻特性，使電路振蕩在設(shè)定的頻點(diǎn)上，還可以濾除器件因進(jìn)入非線性區(qū)產(chǎn)生的諧波，提高輸出信號質(zhì)量。

實(shí)際電路設(shè)計(jì)中的選頻網(wǎng)絡(luò)常用組態(tài)有：LC選頻網(wǎng)絡(luò)、RC選頻網(wǎng)絡(luò)。LC選頻網(wǎng)絡(luò)容易達(dá)到較高的Q值，容許器件進(jìn)入強(qiáng)非線性區(qū)，但對于低頻振蕩器來說，LC器件的體積受限，因此LC振蕩器一般用于設(shè)計(jì)高頻振蕩器，RC振蕩器一般工作于低頻點(diǎn)。