振蕩電路

1.什麼是振蕩?振蕩器必須具備什麼條件才能振蕩? 答：如圖1-28所示電路，開關S打到位置1時，電容C就被充電到電源電壓，再將開關S從1切換到2的位置，使電容C與電感L並聯起來，這時電容C 就向電感L放電。在C剛放電時，由於電感中的電流不能突變，因此放電電流從零開始，逐漸增大，而電容C的端電壓逐漸減小。此時電容C中的電能逐漸變為電感 L中的磁能；當電容中的電荷放完，其端電壓等於零時，這時電容不再放電，但由於電感中的電流不能突變，因此，電流並不會突然消失，而是按照原來的方向繼續 流動，電感L反過來向電容C充電，電容兩端重新出現電荷，但此時電容兩端的電壓極性與原來電容兩端電壓極性相反。在L向C反向充電的過程中，電感L的電流 逐漸減小，電容C上的電壓逐漸增大，使電感中的磁能又變成電容中的電能。

當電容的端電壓達到最大值時，C又向L充電，其過程與前述相同，只是放電電流方向相反。就這樣電能和磁能反覆地相互轉換，我們把這種現象稱為振蕩。 振蕩器實質是一種滿足自激振蕩條件的反饋放大器，它可以產生正弦波信號或非正弦波信號。能產生正弦波信號的振蕩器稱為正弦波振蕩器，其電路稱為正弦 波振蕩電路。正弦波振蕩電路是一個滿足自激振蕩條件的正反饋放大電路，有時也稱為反饋振蕩電路。正弦波振蕩器產生持續振蕩有兩個條件，其一為振幅平衡條件 (∣AF│=AF=1)；其二為相位平衡條件(φa+φf=2nπ，n=0，1，2，……)。這裡設

式中，φa為基本放大電路輸出信號與輸入信號之間的相位差；φf為反饋信號與輸出信號之問的相位差。 2．正弦波振蕩電路由哪幾部分組成?各部分有什麼作用? 答：正弦波振蕩電路由四部分組成，即放大電路、反饋網路、選頻網路和穩幅環節。 (1)放大電路具有一定的電壓放大倍數，其作用是對選擇出來的某一頻率的信號進行放大。根據電路需要可採用單級放大電路或多級放大電路。 (2)反饋網路是反饋信號所經過的電路，其作用是將輸出信號反饋到輸入端，引入自激振蕩所需的正反饋，一般反饋網路由線性元件R、L和C按需要組成。 (3)選頻網路具有選頻的功能，其作用是選出指定頻率的信號，以便使正弦波振蕩電路實現單一頻率振蕩。選頻網路分為Lc選頻網路和Rc選頻網路。使用LC選頻網路的正弦波振蕩電路，稱為LC振蕩電路；使用RC選頻網路的正弦波振蕩電路，稱為RC振蕩電路。 選頻網路可以設置在放大電路中，也可以設置在反饋網路中。 (4)穩幅環節具有穩定輸出信號幅值的作用，以便使電路達到等幅振蕩，因此穩幅環節是正弦波振蕩電路的重要組成部分。 3．什麼叫RC振蕩器? 答：採用RC元件組成的電路作選頻網路的正弦波振蕩電路，稱為RC振蕩器。按反饋網路的結構特點，RC振蕩電路可分為RC移相式、RC橋式和雙T式選頻網路的振蕩電路。其中RC橋式振蕩電路採用RC串並聯電路作選頻網路，故又稱RC串並聯振蕩電路，如圖1-29所示。

這 個電路由兩部分組成，即放大器Au和選頻網路Fuo Au為集成運算放大器所組成的電壓串聯負反饋放大器，而Fu則由Zl、Z2組成，同時兼作正反饋網路。Zl、Z2和Rl、R2正好形成一個四臂電橋，放大 電路的輸入端和輸出端分別接到電橋的兩個對角線上，因此這種RC振蕩電路又稱RC橋式振蕩器。 4．什麼是RC移相式正弦波振蕩電路? 答：RC移相式正弦波振蕩電路是把RC移相網路作為正弦波振蕩電路的反饋環節，如圖l-30所示。該振蕩電路的RC移相網路提供180°解的相移， 而放大器採用反相輸入比例放大電路，故φa=-180。，φa+φf=0°滿足振蕩的相位條件，只要調節熱敏電阻Rf，使放大倍數足以補償反饋網路引起的 信號幅度衰減，就可以產生正弦波振蕩信號。

5．什麼叫變壓器反饋式LC振蕩器? 答：反饋網路採用變壓器，利用變壓器的一次繞組與電容並聯組成振蕩迴路作選頻網路，代替晶體管集電極電阻Rc，從變壓器的二次繞組引回反饋電壓並將其加到放大電路的輸入端，電路如圖1-31所示。

變壓器反饋式LC振蕩電路的特點是振蕩頻率調節方便，容易實現阻抗匹配和達到起振要求，輸出波形一般，頻率穩定度不高，產生正弦波信號的頻率為幾千赫至幾十兆赫，一般適用於要求不高的設備。 6．什麼叫電感三點式振蕩器?它是怎樣工作的? 答：電感三點式振蕩器的典型電路如圖1-32所示。在LC振蕩迴路中，電感有一個抽頭使線圈分成兩部分即線圈L1和線圈L2，線圈L1的3端接到晶 體管的基極B，線圈L2的1端接晶體管的集電極C，中間抽頭2接發射極E。也就是說電感線圈的三端分別接晶體管的三極，所以叫電感三點式振蕩器，又稱哈特 萊振蕩器。

在該電路中L1兼作反饋網路，通過耦合電容Cl將Ll反饋電壓加在晶體管的輸入端，經放大後，在LC振蕩迴路中得到高頻振蕩信號，只要適當選擇電感線圈抽頭的位置．使反饋信號大於輸入信號，就可以在LC迴路中獲得不衰減的等幅振蕩。 其振蕩頻率可由下式求得：

式中，Ll、L2為線圈抽頭兩邊的自感係數；M為兩段電感線圈的瓦感係數；C為振蕩電容；?o為振蕩頻率。 7．什麼叫電容三點式振蕩器?它是怎樣工作的? 答：圖1-33是電容三點式振蕩器的典型電路圖。其結構與電感三點式振蕩器相似，只是將L、C互換了位置。LC振蕩迴路中採用兩個電容串聯成電容支路，兩 電容中間有一引出端，通過引出端從LC振蕩迴路的電容支路上取一部分電壓反饋到放大電路的輸入端，由於電容支路三個端點分別接於晶體管的三極上，所以把這 種電路稱為電容三點式LC振蕩器，又稱為柯爾皮茲振蕩器。