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  • 正弦波振荡电路知识详解
    • 发布时间:2021-05-20 11:10:40
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    正弦波振荡电路知识详解
    正弦波振荡器是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压(电流)的电路。
    1.正弦波振荡电路图
    正弦波振荡电路
    2.正弦波振荡电路的作用
    一个放大电路,在输入端加上输入信号的情况下,输出端才有输出信号。如果输入端无外加输入信号,输出端仍有一定频率和幅度的信号输出,这种现象称为放大电路的自激振荡。振荡电路就是在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。它广泛应用于遥控、通信、自动控制、测量等设备中,也作为模拟电子电路的测试信号。
    3.正弦波振荡电路的工作原理
    反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。它由放大器和反馈网络两大部分组成。放大器通常以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一种调谐放大器;反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。
    起振------>非线性过程------>稳幅振荡
    正弦波振荡电路
    平衡条件
    记 闭环电压放大倍数Ku(s),开环电压放大倍数 K(s),电压反馈系数 F(s),环路增益 T(s),反馈系数 F′(jω)=-F(jω)。 自激振荡的条件就是环路增益为1, 即T(jω)=K(jω)F(jω)=1,通常又称为振荡器的平衡条件。
    振荡器的平衡条件又可细分为振幅平衡条件(|T(jω)|=1)和相位平衡条件(ψ(T)=ψ(K)+ψ(F)=±2nπ, n=0,1,2…)。
    值得说明的是:
    1. 当|T(jω)|>1,形成增幅电路振荡;当T|(jω)|<1时,形成减幅振荡。
    2. 平衡时电源供给的能量等于环路消耗的能量;
    3. 通常的环路只在某一特定才满足相位条件。
    起振条件
    为使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大, 即振荡开始时应为增幅振荡,即T(jω)>1,称为自激振荡的起振条件。与平衡条件相应的,振荡器的起振条件又可细分为起振的振幅条件(|T(jω)|>1)和相位条件(ψ(T)=ψ(K)+ψ(F)+ψ(F')=±2nπ, n=0,1,2…),其中起振的相位条件即为正反馈条件。
    稳定条件
    振荡器的稳定条件相应地可分为振幅稳定条件和相位稳定条件。
    (1) 振幅稳定条件
    要使振幅稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止振幅变化的能力。具体来说,就是在平衡点附近,当不稳定因素使振幅增大时,环路增益将减小,从而使振幅减小。
    (2)相位稳定条件
    同理,要使相位稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止相位变化的能力。
    频率稳定度
    振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化, 引起振荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度, 它是振荡器的一个很重要的指标。频率稳定度又可分为:长期频率稳定度(一般是指一天以上甚至几个月的时间间隔内频率的相对变化)、短期频率稳定度(一般是指一天以内,以小时、分钟或秒记的时间间隔内频率的相对变化)和瞬时频率稳定度(一般是指秒或毫秒的时间间隔内频率的相对变化)。一般所说的频率稳定度是指短期稳定度。一般短波、超短波发射机的的频率稳定度为10-4~10-5,电视发射台的频率稳定度为5×10-7左右。
    提高频率稳定度的措施有:
    1. 提高振荡回路的标准性(指回路元件和电容的标准性,温度是影响的主要因素)
    2. 减少晶体管的影响
    3. 提高回路的品质因数
    4. 减少电源、负载等的影响
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