1、41 正弦波振蕩電路的根本原理來看一個在卡拉OK中常見的現象嘯叫 聲音經話筒拾音、功放擴音后從音箱發(fā)出，再經空間傳播重新進入話筒、再被放大從音箱出來、再次進入話筒形成循環(huán)。 類似于嘯叫現象：當開關轉接到2時就構成了振蕩電路一. 自激振蕩電路的基本組成要形成振蕩, 電路中必須包含以下組成部分: 放大器; 正反饋網絡; 選頻網絡?；痉糯箅娐贩答伨W絡這包含著兩層含義: （） 反饋信號與輸入信號大小相等, 表示 即: （） 反饋信號與輸入信號相位相同, 表示輸入信號經過放大 電路產生的相移A和反饋網絡的相移F之和為0, 2, 4, , 2n, 即 A+F=2n(n=0, 1, 2, 3, ) 由此可

2、見, 自激振蕩形成的基本條件是反饋信號與輸入信號大小相等、相位相同, 即 , 而 可得:.1=FA.Uf iU.=.振幅平衡條件相位平衡條件 . 正弦波振蕩的形成過程 放大電路在接通電源的瞬間, 隨著電源電壓由零開始的突然增大, 電路受到擾動, 在放大器的輸入端產生一個微弱的擾動電壓ui, 經放大器放大、 正反響, 再放大、再反響, 如此反復循環(huán), 輸出信號的幅度很快增加。這個擾動電壓包括從低頻到甚高頻的各種頻率的諧波成分。為了能得到我們所需要頻率的正弦波信號, 必須增加選頻網絡, 只有在選頻網絡中心頻率上的信號能通過, 其他頻率的信號被抑制, 在輸出端就會得到如圖的ab段所示的起振波形。 那

3、么, 振蕩電路在起振以后, 振蕩幅度會不會無休止地增長下去了呢？這就需要增加穩(wěn)幅環(huán)節(jié), 當振蕩電路的輸出到達一定幅度后, 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)就會使輸出減小, 維持一個相對穩(wěn)定的穩(wěn)幅振蕩, 如圖的bc段所示。 也就是說, 在振蕩建立的初期, 必須使反響信號大于原輸入信號, 反響信號一次比一次大, 才能使振蕩幅度逐漸增大; 當振蕩建立后, 還必須使反響信號等于原輸入信號, 才能使建立的振蕩得以維持下去。42 LC 正弦波振蕩電路先看看是否為正反響變壓器反響式LC 振蕩電路 電路如圖選頻網絡反饋網絡是正反響看看是否滿足條件1 相位平衡條件。 為了滿足相位平衡條件, 變壓器初次級之間的同名端必須正確連接，電路振

4、蕩時, f=f0, LC回路的諧振阻抗是純電阻性, 由圖中L1及L2同名端可知, 反響信號與輸出電壓極性相反, 即F=180。 于是A+F=360,保證了電路的正反響, 滿足振蕩的相位平衡條件。 對頻率ff0的信號, LC回路的阻抗不是純阻抗, 而是感性或容性阻抗。此時,LC 回路對信號會產生附加相 移, 造成F180, 那A+F360, 不能滿足相位平衡條件, 電路也不可能產生 振蕩。 由此可見, LC振蕩電路只有在f=f0 這個頻率上, 才有可能振蕩。（2） 幅度條件。 為了滿足幅度條件AF1, 對晶體管的值有一定要求。一般只要值較大, 就能滿足振幅平衡條件。反饋線圈匝數越多, 耦合越強,

5、 電路越容易起振。 電路優(yōu)缺點 (1) 易起振, 輸出電壓較大。 由于采用變壓器耦合, 易滿 足阻抗匹配的要求。 (2) 調頻方便。 一般在LC回路中采用接入可變電容器的方 法來實現, 調頻范圍較寬, 工作頻率通常在幾兆赫左右 (3) 輸出波形不理想。 由于反響電壓取自電感兩端, 它對高 次諧波的阻抗大, 反響也強, 因此在輸出波形中含有較 多高次諧波成分。 RC正弦波振蕩電路結構簡單, 性能可靠, 用來產生幾兆赫茲以下的低頻信號, 常用的RC振蕩電路有RC橋式振蕩電路和移相式振蕩電路。 1. RC橋式振蕩電路43 RC振蕩電路二、 RC串并聯網絡的選頻特性 RC串并聯網絡由R2和C2并聯后與

6、R1和C1串聯組成, 如下圖。 當f=f0時,電壓傳輸系數最大,其值為: F=1/3, 相角為零, 即F=0。此時, 輸出電壓與輸入電壓同相位。當ff0時, F1/3, 且F0, 此時輸出電壓的相位滯后或超前于輸入電壓。由以上分析可知: RC串并聯網絡只在 f=f0=1/2RC 時, 輸出幅度最大, 而且輸出電壓與輸入電壓同相, 即相位移為零。所以, RC串并聯網絡具有選頻特性。 44 石英晶體振蕩電路一、 石英晶體的特點 石英晶體諧振器是晶振電路的核心元件, 其結構和外形如圖所示。一、 石英晶體的特點 石英晶體諧振 器是從一塊石英晶體上按確定的方位角切下的薄片, 這種晶片可以是正方形、矩形或

7、圓形、 音叉形的, 然后將晶片的兩個對應表面上涂敷銀層, 并裝上一對金屬板, 接出引線, 封裝于金屬殼內。 為什么石英晶體能作為一個諧振回路, 而且具有極高的頻率穩(wěn)定度呢？這要從石英晶體的固有特性來進行分析。 物理學的研究說明, 當石英晶體受到交變電場作用時, 即在兩極板上加以交流電壓, 石英晶體便會產生機械振動。 反過來, 假設對石英晶體施加周期性機械力, 使其發(fā)生振動, 那么又會在晶體外表出現相應的交變電場和電荷, 即在極板上有交變電壓。當外加電場的頻率等于晶體的固有頻率時, 便會產生“機電共振, 振幅明顯加大, 這種現象稱為壓電諧振。 它與LC回路的諧振現象十分相似。 二、石英晶體振蕩電路 石英晶體振蕩器可以歸結為兩類, 一類稱為并聯型, 另一類稱為串聯型。前者的振蕩頻率接近于fp, 后者的