正弦波振荡器的基本原理

1.  自激振荡的概念

电路中无外加输入信号，而在输出端有一定频率和幅度的信号输出，这种现象称为电路的自激振荡。

当 S 合于 1 时u_i¢ = u_i输出电压为 u_o ；

当 S 合于 2 时，u_i¢ = u_f

如果 u_f  = u_i ，输出电压 u_o 不变。即产生自激振荡。

2.  自激振荡的平衡条件

当 u_f = u_i 时，电路能维持振荡。

u_o = Aui

u_f  = Fuo

A —— 基本放大电路的电压放大倍数；

F —— 反馈电路的反馈系数。

得自激振荡器平衡条件：AF  = 1 。

自激振荡器平衡条件：AF = 1

(1) 振幅平衡条件：

即：反馈电压与输入电压的大小相等；Uf  = Ui

(2) 相位平衡条件:

f_A —— 输入信号经放大电路的相移量；

f_F —— 输出信号经反馈网络产生的相移量。

即：反馈电压与输入电压同相, 为正反馈；

结论：自激振荡电路是一个具有足够强正反馈的放大电路。

3. 自激振荡的建立

振荡电路利用外界微弱的干扰信号(如刚接通电源时各极电压、电流的扰动)作为初始信号，该信号包含各种频率成分，经放大器放大后，由选频网络选出某一频率的信号，经正反馈电路送回到输入端、再放大、再选频、再反馈······，使输出信号从无到有，从小到大，从而建立起振荡。

由于晶体管的非线性及直流电源供给的能量有限，输出信号不会无限制地增大。

可见，产生自激振荡的条件是：AF ≥ 1 。

4.  正弦波振荡器的基本组成

放大电路：为满足振幅平衡条件必不可少的电路。

正反馈电路：为满足相位平衡条件必不可少的电路。

选频电路：为输出单一频率正弦波信号所必须的电路。

5.正弦波振荡器的类型：

RC 正弦波振荡器：选频电路由 R、C 元件组成。

LC 正弦波振荡器：选频电路由 L、C 元件组成。