詳解正弦波振蕩電路,振蕩條件-KIA MOS管

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(yīng)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(dǎo)致停振。所以，必須要有一個(gè)穩(wěn)幅電路。

綜上所述，正弦波振蕩電路由以下四個(gè)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

正弦波振蕩電路

正弦波振蕩電路的振蕩條件

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(gè)沒有輸入信號(hào)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(hào)，Xa為基本放大器的實(shí)際輸入信號(hào)、Xo為輸出信號(hào)、Xf為反饋信號(hào)、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(hào)Xi的作用下輸出穩(wěn)定的信號(hào)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(rèn)為當(dāng)開關(guān)S接到反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)，電路仍能繼續(xù)工作，輸出穩(wěn)定的信號(hào)Xo，此時(shí)電路沒有接入輸入信號(hào)Xi。

正弦波振蕩電路

綜上分析，在沒有外加輸入信號(hào)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(gè)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

振蕩電路的起振過程如下圖說明：

正弦波振蕩電路

1、噪聲信號(hào)

當(dāng)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(hào)共同作為初始信號(hào)作用到基本放大器，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)。此時(shí)的輸出信號(hào)不是一個(gè)穩(wěn)定信號(hào)，而且包含的頻率范圍十分廣泛，各頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)信號(hào)分量的幅值非常微小，分布也是隨機(jī)的。

2、選頻網(wǎng)絡(luò)

基本放大器輸出的微弱信號(hào)在通過反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)被選頻電路選頻，其中頻率與選頻電路匹配的特定信號(hào)獲得了最大饋送，重新到達(dá)基本放大器的輸入端，再次被放大；其他頻率的信號(hào)被選頻電路抑制，幾乎不能通過反饋網(wǎng)絡(luò)而到達(dá)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(hào)，還需要被基本放大器反復(fù)放大，以使之幅值達(dá)到滿足要求的輸出值。此時(shí)對(duì)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(hào)的幅值越變?cè)酱?，?shí)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(dāng)輸出信號(hào)的幅值達(dá)到預(yù)定時(shí)，需要通過限幅措施來控制輸出信號(hào)的幅值不再增加而趨于穩(wěn)定。限幅原理就是讓AF自動(dòng)從大于1的狀態(tài)向等于1變換。當(dāng)AF=1時(shí)，電路就滿足了振幅平衡條件，輸出信號(hào)的幅值就穩(wěn)定下來。

正弦波振蕩電路