自激振蕩的應用分析(編輯修改稿)
2025-08-19 21:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，振蕩就可以自行建立起來。這個過程可簡述為：電干擾→放大→選頻→正反饋→放大→選頻→正反饋→…顯然，建立過程中，每一次反饋回來的信號都比前一次大。那么，振蕩輸出會不會無休止的增長呢？晶體管是一個非線性元件，只有在線性區(qū)才會有放大作用。開始振蕩時，信號較小，工作在線性區(qū)，正常值，正反饋，使；當信號增大到進入非線性區(qū)時，輸出信號產(chǎn)生削波失真，在信號的一個周期的部分時間內(nèi)才有放大作用，平均放大量要減小，也隨之下降，當降到時，輸出和反饋的振幅不再增長，振蕩就穩(wěn)定下來了?？梢姡€(wěn)幅的關鍵在于晶體管的非線性特性。所以：起振條件： 穩(wěn)定條件（平衡條件）： 3自激振蕩的應用自激振蕩的原理可用于各種機械裝置。如專利號為200510020748的汽油機自激振蕩直流互激振蕩交流點火電源。正弦波振蕩器可用于函數(shù)信號發(fā)生器，輸出信號可作為模擬電子電路的測試信號和控制信號。此外，正弦波振蕩器還可應用于測量、遙控、通信、廣播、自動控制、熱處理和超聲波電焊、高頻感應加熱等加工設備之中。（1）RC振蕩電路圖3 RC振蕩電路圖3所示為RC振蕩電路。該電路輸出功率小、頻率低。RC橋式正弦波振蕩電路的主要特點是采用RC串并聯(lián)網(wǎng)絡作為選頻和反饋網(wǎng)絡。因此我們必須先了解它的頻率特性，然后再分析這種正弦振蕩電路的工作原理。RC串并聯(lián)網(wǎng)絡如圖4所示。RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡的選頻特性：選出單一頻率信號，用正反饋信號作為輸入信號。如圖4所示電路的阻抗可定義為：，當時，與同相。此時只需滿足輸出信號與反饋信號同相且即可滿足電路產(chǎn)生穩(wěn)定正弦振蕩的條件。圖4 RC串并聯(lián)電路RC串并聯(lián)網(wǎng)絡幅頻響應如圖5所示。圖5 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡頻率響應RC串并聯(lián)網(wǎng)絡相頻響應如圖6所示。 圖6 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡相頻響應低頻等效電路如圖7所示。在電路中集成運放作為一個完整的器件來對待，集成運放主要用于頻率不高的場合。圖7低頻等效電路RC串并聯(lián)網(wǎng)絡低頻等效電路中的一個幅頻響應如圖8所示。圖8 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡頻率效應RC串并聯(lián)網(wǎng)絡的相頻響應如圖9所示。圖9 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡相頻效應高頻等效電路如圖10所示。圖10高頻等效電路高頻等效電路中RC串并聯(lián)網(wǎng)絡響應如圖12所示。它是高頻等效電路中的一個幅頻響應。圖11 RC串并聯(lián)網(wǎng)絡頻率效應高頻等效電路中RC串并聯(lián)網(wǎng)絡高頻等效電路的相頻響應如圖12所示。圖12RC串并聯(lián)網(wǎng)絡相頻效應RC串并聯(lián)網(wǎng)絡總體情況就是這些方面。為了討論方便，假定輸入電壓V1是正弦波信號電壓，其頻率可變，而幅值保持恒定。如頻率足夠低，此時，選頻網(wǎng)絡可近似地用RC高通電路表示。當頻率足夠高時，則選頻網(wǎng)絡近似地RC低通電路來表示。由此可以推出，在某一確定頻率下，其輸出電壓幅度可能有某一最大值；同時，相位角f從超前(趨于90176。）到滯后(趨于90176。）的過程中，在某一頻率f0下必有f=0。（2）LC振蕩電路圖13 LC振蕩電路圖13所示LC振蕩電路：該電路具有輸出功率小，頻率低的特點。LC 振蕩電路的選頻電路由電感和電容構(gòu)成，可以產(chǎn)生高頻振蕩(幾百千赫以上)。由于高頻運放價格較高，所以一般用分離元件組成放大電路。LC振蕩電路，顧名思義就是用電感L和電容C組成的一個選頻網(wǎng)絡的振蕩電路，這個振蕩電路用來產(chǎn)生一種高頻正弦波信號。常見的LC振蕩電路有好多種，比如變壓器反饋式、電感三點式及電容三點式，它們的選頻網(wǎng)絡一般都采用LC并聯(lián)諧振回路。這種振蕩電路的輻射功率跟振蕩頻率的四次方成正比，如果要想讓這種電路向外輻射足夠大的電磁波的話，就必須提高其振蕩頻率，而且還必須是電路具備開放的形式。LC振蕩電路之所以有振蕩，是因為該電路通過運用電容跟電感的儲能特性，使得電磁這兩種能量在交替轉(zhuǎn)化，簡而言之，由于電能和磁能都有最大和最小值，所以才有了振蕩。當然，這只是一個理想情況，現(xiàn)實中，所有的電子元件都有一些損耗，能量在電容和電感之間
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