1、正弦振荡点路了1 自激振荡正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫以下到几百兆以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。常用的正弦波振荡器LC 振荡电路 :输出功率大、频率高RC 振荡电路:输出功率小、频率低石英晶体振荡电路：频率稳定度高。应用：无线电通讯、广播电视，工业上的高频感应炉、超声波发生器、正弦波信号发生器、半导体接近开关等。1.1 自激振荡放大电路在无输入信号的情况下，就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。开关合在“1”为1 AiU oUS u无反馈放大电路2 Ff2 FfU1 Ai oUS u iu
2、oAfif如 果 ：开关合在“2”时,，去掉 ui 仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。1.2 自激振荡条件(1)幅度条件：幅度条件： 1uFA1 FAu即 ：(2)相位条件：相位条件：n2 n 是整数是整数相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；相位条件意味着振荡电路必须是正反馈；幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量 (可以通过调整可以通过调整放大倍数放大倍数 A 或反馈系数或反馈系数 F 达到达到 ) 。fuoUA由 ： ouF 自激振荡的条件自激振荡的条件1.3 起振及稳幅振荡的过程设：Uo 是振荡
3、电路输出电压的幅度，B 是要求达到的输出电压幅度。起振时 Uo 0，达到稳定振荡时 Uo =B。起振过程中 Uo 1，可使输出电压的幅度不断增大稳定振荡时 Uo = B，要求AuF = 1，使输出电压的幅度得以稳定从AuF 1 到 AuF = 1，就是自激振荡建立的过程起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量1.4 正弦波振荡电路的组成(1) 放大电路: 放大信号 (2) 反馈网络: 必须是正反馈，反馈信号即是放大电路的输入信号 (3) 选频网络: 保证输出为单一频率的正弦波即使电路只在某一特定频率下满足自激振 荡条件 (4
4、) 稳幅环节: 使电路能从 AuF 1 ，过渡到AuF =1，从而达到稳幅振荡。2.RC 振荡电路2.1.电路结构R + +RFR1CRCuO+选出单一频率信号用正反馈信号 uf 作为输入信号2.2RC 串并联选频网络的选频特性式中 ：w 0=1/RC1U 2U。RCR C。+。分析上式可知：仅当 = o 时， 达最大值，且 u2 与 u1 同相 ，即网络具有选频特性，fo 决定于 RC 幅频特性OfUffo13CRUFj1/j1203j相频特性 o90o90（ f）foo0u1u2u2 与 u1 波形2.3 工作原理输出电压 uo 经正反馈（兼选频）网络分压后，取 uf 作为同相比例电路的输
5、入信号 ui 。(1) 起振过程(2) 稳定振荡(3) 振荡频率振荡频率由相位平衡条件决定。A = 0，仅在 f 0 处 F = 0 满足相位平衡条件，所以振荡频率 f 0= 1 2RC。改变 R、C 可改变振荡频率RC 振荡电路的振荡频率一般在 200KHz 以下。振荡频率的调整改变开关 K 的位置可改变选频网络的电阻，实现频率粗调； 改变电容 C 的大小可实现频率的细调。振荡频率 RCf21o+ +RFRCCuO+SSR1R2R3R3 R2 R1（4）起振及稳定振荡的条件起振条件A uF 1 ，因为 | F |=1/ 3，则稳定振荡条件AuF = 1 ，| F |= 1/ 3，则考虑到起振
6、条件AuF 1, 一般应选取 RF 略大 2R1。如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。由运放构成的 RC 串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。带稳幅环节的电路(1)热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。在起振时，由于 uO 很小，流过 RF 的电流也很小，于是发热少，阻值高，使RF 2R1；即AuF1。随着振荡幅度的不断加强，uO 增大，流过 RF 的电流也增大，RF 受热而降低其阻值，使得 Au 下降，直到 RF=2 R1 时，稳定于A uF=1， 振荡稳定。AFufufR+ +RFR1CRCuO+带稳
7、幅环节的电路(1)热敏电阻具有负温度系数，利用它的非线性可以自动稳幅。稳幅过程：uo t RF AuR+ +RFR1CRCuO+带稳幅环节的电路带稳幅环节的电路 (2)IDUD振荡幅度较小时振荡幅度较小时正向电阻大正向电阻大振荡幅度较大时振荡幅度较大时正向电阻小正向电阻小利用二极管的正向伏安特性的非线性自利用二极管的正向伏安特性的非线性自动稳幅动稳幅 。R + +RF2R1CRCuO+D1D2RF1稳幅环节稳幅环节带稳幅环节的电路（2）图示电路中，RF 分为两部分。在 RF1 上正反并联两个二极管，它们在输出电压 uO 的正负半周内分别导通。在起振之初，由于 uo 幅值很小，尚不足以使二极管导
8、通，正向二极管近于开路后，随着振荡幅度的增大，正向二极管导通，其正向电阻逐渐减小，直到 RF=2 R1，振荡稳定。3. LC 振荡电路LC 振荡电路的选频电路由电感和电容构成，可以产生高频振荡(几百千赫以上) 。由于高频运放价格较高，所以一般用分离元件组成放大电路。本节只对 LC 振荡电路的结构和工作原理作简单介绍。3.2 变压器反馈式 LC 振荡电路 1. 电路结构LC+UCCRLC1RB1RB2 RE CE2.振荡频率即 LC 并联电路的谐振频率3.2 三点式 LC 振荡电路1. 电感三点式振荡电路振荡频率 通常改变电容 C 来调节振荡频率。振荡频率一般在几十 MHz 以下Lf210CMLf )2(210+UCCC1RB1RB2 RE CE L1CL2RC3.3 电容三点式振荡电路振荡频率通常再与线圈串联一个较小的可变电容来调节振荡频率。振荡频率可达 100MHz 以上。210CLf+UCCC1RB1RB2 RE CE C1LC2RC
