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  • 詳解正弦波振蕩電路,振蕩條件介紹
    • 發(fā)布時(shí)間:2024-06-26 16:42:46
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    詳解正弦波振蕩電路,振蕩條件介紹
    組成
    正弦波振蕩電路能產(chǎn)生正弦波輸出,它是在放大電路的基礎上加上正反饋形成的。
    為了獲得單一頻率的正弦波輸出,還應該有選頻網(wǎng)絡(luò ):
    1.選頻網(wǎng)絡(luò )往往和正反饋網(wǎng)絡(luò )或放大電路合二為一;
    2.選頻網(wǎng)絡(luò )由R、C和L、C等電抗性元件組成;
    3.正弦波振蕩器的名稱(chēng)一般由選頻網(wǎng)絡(luò )命名。
    正反饋量難以控制,如果反饋過(guò)大,容易產(chǎn)生非線(xiàn)性失真,如果反饋過(guò)小,易導致停振。所以,必須要有一個(gè)穩幅電路。
    綜上所述,正弦波振蕩電路由以下四個(gè)基本部分組成;
    放大電路
    正反饋網(wǎng)絡(luò )
    選頻網(wǎng)絡(luò )
    穩幅電路
    正弦波振蕩電路
    正弦波振蕩電路的振蕩條件
    能自行產(chǎn)生正弦波輸出的電路稱(chēng)為正弦波振蕩電路,或正弦波振蕩器、正弦波發(fā)射器,其結構是個(gè)沒(méi)有輸入信號的帶選頻網(wǎng)絡(luò )的正反饋放大電路。
    產(chǎn)生振蕩的原理可以用下圖來(lái)說(shuō)明,圖中Xi作為外加輸入信號,Xa為基本放大器的實(shí)際輸入信號、Xo為輸出信號、Xf為反饋信號、A為基本放大增益、F為反饋網(wǎng)絡(luò )反饋系數。
    基本放大器在外加輸入信號Xi的作用下輸出穩定的信號Xo,有Xa=Xi、Xf=FXo。如果合理選擇A和F使Xf=Xa=Xi,則就有理由認為當開(kāi)關(guān)S接到反饋網(wǎng)絡(luò )時(shí),電路仍能繼續工作,輸出穩定的信號Xo,此時(shí)電路沒(méi)有接入輸入信號Xi。
    正弦波振蕩電路
    綜上分析,在沒(méi)有外加輸入信號的情況下要產(chǎn)生持續的輸出,需要滿(mǎn)足關(guān)系Xf=Xa。振幅平衡條件和相位平衡條件就是正弦波振蕩電路產(chǎn)生持續振蕩的兩個(gè)條件。(相位平衡條件要求反饋網(wǎng)絡(luò )引入的是正反饋)。
    振蕩電路的起振過(guò)程
    振蕩電路的起振過(guò)程如下圖說(shuō)明:
    正弦波振蕩電路
    1、噪聲信號
    當電源接通后,振蕩電路內部的噪聲和外部影響產(chǎn)生的干擾信號共同作為初始信號作用到基本放大器,并產(chǎn)生相應的輸出信號。此時(shí)的輸出信號不是一個(gè)穩定信號,而且包含的頻率范圍十分廣泛,各頻率點(diǎn)對應信號分量的幅值非常微小,分布也是隨機的。
    2、選頻網(wǎng)絡(luò )
    基本放大器輸出的微弱信號在通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò )時(shí)會(huì )被選頻電路選頻,其中頻率與選頻電路匹配的特定信號獲得了最大饋送,重新到達基本放大器的輸入端,再次被放大;其他頻率的信號被選頻電路抑制,幾乎不能通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò )而到達基本放大器的輸入端。選頻網(wǎng)絡(luò )通常由RC電路或者LC電路構成。
    3、起振條件
    經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò )選出的特定頻率信號,還需要被基本放大器反復放大,以使之幅值達到滿(mǎn)足要求的輸出值。此時(shí)對基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò )的要求是AF>1,這樣才能保證選出的特定頻率信號的幅值越變越大,實(shí)現電路起振。所以AF>1稱(chēng)為起振條件,且AF的值越大起振越容易。
    4、限幅措施
    當輸出信號的幅值達到預定時(shí),需要通過(guò)限幅措施來(lái)控制輸出信號的幅值不再增加而趨于穩定。限幅原理就是讓AF自動(dòng)從大于1的狀態(tài)向等于1變換。當AF=1時(shí),電路就滿(mǎn)足了振幅平衡條件,輸出信號的幅值就穩定下來(lái)。
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