?詳解正弦波振蕩電路,振蕩條件-KIAMOS管
信息來源:本站 日期:2023-08-23
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(chǔ)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一般由選頻網(wǎng)絡(luò)命名。
正反饋量難以控制,如果反饋過大,容易產(chǎn)生非線性失真,如果反饋過小,易導致停振。所以,必須要有一個穩(wěn)幅電路。
綜上所述,正弦波振蕩電路由以下四個基本部分組成;
放大電路
正反饋網(wǎng)絡(luò)
選頻網(wǎng)絡(luò)
穩(wěn)幅電路
能自行產(chǎn)生正弦波輸出的電路稱為正弦波振蕩電路,或正弦波振蕩器、正弦波發(fā)射器,其結(jié)構(gòu)是個沒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說明,圖中Xi作為外加輸入信號,Xa為基本放大器的實際輸入信號、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(shù)。
基本放大器在外加輸入信號Xi的作用下輸出穩(wěn)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關(guān)S接到反饋網(wǎng)絡(luò)時,電路仍能繼續(xù)工作,輸出穩(wěn)定的信號Xo,此時電路沒有接入輸入信號Xi。
綜上分析,在沒有外加輸入信號的情況下要產(chǎn)生持續(xù)的輸出,需要滿足關(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(xù)振蕩的兩個條件。(相位平衡條件要求反饋網(wǎng)絡(luò)引入的是正反饋)。
振蕩電路的起振過程如下圖說明:
1、噪聲信號
當電源接通后,振蕩電路內(nèi)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。此時的輸出信號不是一個穩(wěn)定信號,而且包含的頻率范圍十分廣泛,各頻率點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反饋網(wǎng)絡(luò)時會被選頻電路選頻,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(gòu)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,以使之幅值達到滿足要求的輸出值。此時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,實現(xiàn)電路起振。所以AF>1稱為起振條件,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,需要通過限幅措施來控制輸出信號的幅值不再增加而趨于穩(wěn)定。限幅原理就是讓AF自動從大于1的狀態(tài)向等于1變換。當AF=1時,電路就滿足了振幅平衡條件,輸出信號的幅值就穩(wěn)定下來。
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