振蕩電路的工作原理及其特性
發布時間:2019-08-26 責任編輯:wenwei
【導讀】zhendangdianlu,jiandanlaijiang,jiushizhinenggouchanshengdaxiaohefangxiangjunsuizhezhouqifashengbianhuadezhendangdianliu,erchanshengdezhezhongzhendangdianliudedianluwomenjiujiaozuozhendangdianlu。LC回路便是其中最簡單的振蕩電路。振蕩電流不能用線圈在磁場中轉動產生,它是 yizhongpinlvbijiaogaodejiaobiandianliu,zhinengzaizhendangdianluzhongchansheng。namezhendangdianludegongzuoyuanlijutishishenmene?zaijiexialaidewenzhangzhong,xiaobianjianghuiweininxiangxidejieshao,xiwangduinindexuexiyousuobangzhu!
振蕩電路物理模型滿足的條件有以下3點:
1.電感線圈L集中了全部電路的電感,電容器C集中了全部電路的電容,無潛布電容存在。
2.個電路的電阻R=0(包括線圈、導線),從能量角度看沒有其它形式的能向內能轉化,即熱損耗為零。
3.LC振蕩電路在發生電磁振蕩時不向外界空間輻射電磁波,是嚴格意義上的閉合電路,LC電(dian)路(lu)內(nei)部(bu)隻(zhi)發(fa)生(sheng)線(xian)圈(quan)磁(ci)場(chang)能(neng)與(yu)電(dian)容(rong)器(qi)電(dian)場(chang)能(neng)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)轉(zhuan)化(hua),即(ji)便(bian)是(shi)電(dian)容(rong)器(qi)內(nei)產(chan)生(sheng)的(de)變(bian)化(hua)電(dian)場(chang),線(xian)圈(quan)內(nei)產(chan)生(sheng)的(de)變(bian)化(hua)磁(ci)場(chang)也(ye)沒(mei)有(you)按(an)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)理(li)論(lun)激(ji)發(fa)相(xiang)應(ying)的(de)磁(ci)場(chang)和(he)電(dian)場(chang),向(xiang)周(zhou)圍(wei)空(kong)間(jian)輻(fu)射(she)電(dian)磁(ci)波(bo)。
一般振蕩電路由放大電路、正反饋網絡、xuanpinwangluohewenfudianlusibufenzucheng。aodadianlushimanzufudupinghengtiaojianbibukeshaode,yinweizhendangguochengzhong,biranhuiyounengliangsunhao,daozhizhendangshuaijian。tongguofangdadianlu,keyikongzhidianyuanbuduandixiangzhendangxitongtigongnengliang,yiweichidengfuzhendang,suoyifangdadianlushizhishangshiyigehuannengqi,taqibuchongnengliangsunhaodezuoyong。
正zheng反fan饋kui網wang絡luo是shi滿man足zu相xiang位wei平ping衡heng條tiao件jian必bi不bu可ke少shao的de,它ta將jiang放fang大da電dian路lu輸shu出chu電dian量liang的de一yi部bu分fen或huo全quan部bu返fan送song到dao輸shu入ru端duan,完wan成cheng自zi激ji任ren務wu,實shi質zhi上shang,它ta起qi能neng量liang控kong製zhi作zuo用yong。選xuan頻pin網wang絡luo的de作zuo用yong是shi使shi通tong過guo正zheng反fan饋kui網wang絡luo的de反fan饋kui信xin號hao中zhong,隻zhi有you所suo選xuan定ding的de信xin號hao才cai能neng使shi電dian路lu滿man足zu自zi激ji振zhen蕩dang條tiao件jian,對dui於yu其qi他ta頻pin率lv的de信xin號hao,由you於yu不bu能neng滿man足zu自zi激ji振zhen蕩dang條tiao件jian,從cong而er受shou到dao抑yi製zhi,其qi目mu的de在zai於yu使shi電dian路lu產chan生sheng單dan一yi頻pin率lv的de正zheng弦xian波bo信xin號hao。
選頻網絡若由R、C元件組成,稱RC正弦波振蕩電路;若由L、C元件組成,則稱LC正弦波振蕩電路;若(ruo)用(yong)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)組(zu)成(cheng),則(ze)稱(cheng)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)。穩(wen)幅(fu)電(dian)路(lu)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)穩(wen)定(ding)振(zhen)蕩(dang)信(xin)號(hao)的(de)振(zhen)幅(fu),它(ta)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)熱(re)敏(min)元(yuan)件(jian)或(huo)其(qi)他(ta)限(xian)幅(fu)電(dian)路(lu),也(ye)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)自(zi)身(shen)元(yuan)件(jian)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)來(lai)完(wan)成(cheng)。為(wei)了(le)更(geng)好(hao)地(di)獲(huo)得(de)穩(wen)定(ding)的(de)等(deng)幅(fu)振(zhen)蕩(dang),有(you)時(shi)還(hai)需(xu)引(yin)入(ru)負(fu)反(fan)饋(kui)網(wang)絡(luo)。
在分析振蕩電路的工作原理時先檢查電路是否具有放大電路、反饋網絡、選xuan頻pin網wang絡luo和he穩wen幅fu環huan節jie,再zai檢jian查zha放fang大da電dian路lu的de靜jing態tai工gong作zuo點dian是shi否fou能neng保bao證zheng放fang大da電dian路lu正zheng常chang工gong作zuo,然ran後hou分fen析xi電dian路lu是shi否fou滿man足zu自zi激ji振zhen蕩dang條tiao件jian,即ji相xiang位wei平ping衡heng條tiao件jian與yu振zhen幅fu平ping衡heng條tiao件jian。
振蕩電路的振蕩條件包括平衡條件和起振條件兩部分。
振zhen蕩dang電dian路lu的de平ping衡heng條tiao件jian就jiu是shi振zhen蕩dang電dian路lu維wei持chi等deng幅fu振zhen蕩dang的de條tiao件jian。振zhen蕩dang電dian路lu的de平ping衡heng條tiao件jian包bao括kuo幅fu度du平ping衡heng條tiao件jian和he相xiang位wei平ping衡heng條tiao件jian兩liang部bu分fen。振zhen蕩dang電dian路lu乏fa所suo以yi能neng夠gou在zai沒mei有you外wai加jia輸shu入ru交jiao流liu信xin號hao的de情qing況kuang下xia就jiu有you輸shu出chu信xin號hao,是shi因yin為wei它ta用yong自zi身shen的de正zheng反fan饋kui信xin號hao作zuo為wei輸shu入ru信xin號hao了le。
所以,為了使振蕩電路維持等幅振蕩,必須使它的反饋信號Vf的幅度和相位與它的淨輸入信號Vid相同。振蕩電路的幅度平衡條件是AF =1;振蕩電路的相位平衡條件是cpA +(pf=+2n,7r(n=0,l,2,3--)。式中,妒A表示基本放大電路的相移,9fbiaoshizhengfankuiwangluodexiangyi。duiyuyigezhendangdianlulaishuo,bixutongshimanshizhendangdianludefudupinghengtiaojianhexiangweipinghengtiaojian,zhendangdianlucainengweichidengfuzhendang。
振zhen蕩dang電dian路lu剛gang開kai始shi工gong作zuo時shi,在zai接jie通tong電dian源yuan的de瞬shun間jian,電dian路lu中zhong便bian產chan生sheng了le電dian流liu擾rao動dong。這zhe些xie電dian流liu擾rao動dong可ke能neng是shi接jie通tong電dian源yuan的de瞬shun間jian引yin起qi的de電dian流liu突tu變bian,也ye可ke能neng是shi三san極ji管guan或huo電dian路lu內nei部bu的de噪zao聲sheng信xin號hao。這zhe個ge電dian流liu擾rao動dong中zhong包bao含han了le多duo種zhong頻pin率lv的de微wei弱ruo正zheng弦xian波bo信xin號hao,這zhe些xie信xin號hao就jiu是shi振zhen蕩dang電dian路lu的de初chu始shi輸shu入ru信xin號hao。
在振蕩電路開始工作時,如果能滿足AF》1,則(ze)通(tong)過(guo)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)的(de)放(fang)大(da)與(yu)選(xuan)頻(pin)作(zuo)用(yong),就(jiu)能(neng)將(jiang)與(yu)選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo)頻(pin)率(lv)相(xiang)同(tong)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)信(xin)號(hao)放(fang)大(da)並(bing)反(fan)饋(kui)到(dao)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan),而(er)其(qi)他(ta)頻(pin)率(lv)的(de)信(xin)號(hao)則(ze)被(bei)選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo)抑(yi)製(zhi)掉(diao)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)能(neng)使(shi)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)在(zai)接(jie)通(tong)電(dian)源(yuan)後(hou),從(cong)小(xiao)到(dao)大(da)的(de)建(jian)立(li)起(qi)振(zhen)蕩(dang),直(zhi)至(zhi)AF =1時,振蕩幅度定下來。所以AF》1稱為振蕩電路的起振條件。
利用三極管的非線性或在電路中采用負反饋等措施,即可使振蕩電路從AF 》1過渡到AF =1,達到穩定振幅的目的。
如果把振蕩電路的維持條件和起振條件結合起來,寫作AF≥1,zhejiushizhendangdianludefudupinghengtiaojian。yejiushishuo,yaobaozhengzhendangdianlunenggouchanshengbingweichidengfuzhendang,zaimanzuweichitiaojiandetongshi,haibixumanzuqizhentiaojian。zongshangsuoshu,zhendangdianludezhendangtiaojianweiAF≥1:(;PA +(pf=t:2n-rr(n =0,l,2,3--)o
在設計振蕩電路時,還必須注意以下的特性。
1輸出位準的穩定度
相對於時間,溫度,電源電壓的輸出位準穩定度。
2振蕩波形失真
此為正弦波輸出的失真率表示。如果為純粹的正弦波時,失真率成為零。
在高頻率振蕩電路中,除了上述特性以外,尚要考慮到在設計時的頻率可變範圍以及振蕩頻率範圍
3頻率穩定度
振蕩電路特性的良否,是由頻率穩定度決定的,此為振蕩器的重要特性。關於頻率的變動可以用以下數值表示之。
頻率:經過時間的變動
電源ON後,隨著時間的經過,所產生的頻率變動。特別是,在熱機(warm-up)時的變動最大。
頻率溫度係數
相對於溫度變化時的頻率變動,用ppm/℃表示。
頻率:電源電壓變動
電源電壓變化時的頻率變動,用%/V表示。
我們知道振蕩電路由四部分組成,分別是放大電路、正反饋網絡、xuanpinwangluohewenfudianlu。womenzaifenxizhendangdianludegongzuoyuanlishi,yinggaixianjianzhadianludegegehuanjieshifouwanshan,qicihaiyaojianzhafangdadianludejingtaigongzuodianshifouzhengque,fangdadianlunengfouzhengchanggongzuo,ranhoufenxidianlushifoumanzuzijizhendangtiaojian。zhiyougegefangmiandoujianzhaquerenhou,womenzailaifenxizhendangdianludegongzuoyuanlijiuhuibijiaorongyilijiele。
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