LC正弦波振荡电路详解

5.3 LC正弦波振荡器定义：采用LC谐振回路作为选频网络的反馈型振荡电路称为LC振荡器，按其反馈方式，LC振荡器可分为互感耦合式振荡器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型，其中后两种通常称为三点式振荡器。

5.3.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器利用互感耦合实现反馈振荡。

根据LC谐振回路与三极管不同电极的连接方式分为集电极调谐型、发射极调谐型和基极调谐型。

图5 —17 三种互感耦合振荡电路集电极调谐型电路的高频输出方面比其它两种电路稳定，而且输出幅度大，谐波成分小。

基极调谐型电路的振荡频率可以在较宽的范围内变化，且能保持输出信号振荡幅度平稳。

我们只讨论集电极调谐型电路（用得最多）。

而集电极调谐型又分为共射和共基两种类型，均得到广泛应用。

两者相比，共基调集电路的功率增益较小，输入阻抗较低，所以难于起振，但电路的振荡频率比较高，并且共基电路内部反馈较小，工作比较稳定。

互感耦合电路，变压器同名端的位置必须满足振荡的相位条件，在此基础上适当调节反馈量M总是可以满足振荡的振幅条件。

振荡起振和平衡的相位条件？判断互感耦合振荡器是否可能振荡，通常是以能否满足相位平衡条件，即是否构成正反馈为判断准则。

判断方法采用“瞬时极性法”。

瞬时极性法：首先识别放大器的组态，即共射、共基、共集。

然后根据同名端的设置判断放大器是否满足正反馈。

放大器组态的判别方法：观察放大器中晶体管与输入端和输出回路相连的电极，余下的电极便是参考端。

（后面以实例说明）①输入端接基极端，输出端接集电极，发射极为参考点（接地点），是共射组态。

共射组态为反相放大器，输入、输出信号的瞬时极性相反，如图5 —18（a）所示。

②输入端接发射极，输出端接集电极，基极为参考点（接地点），是共基组态。

共基组态为同相放大器，输入、输出信号的瞬时极性相同，如图5 —18（b）所示。

③共集：输入端接基极端，输出端接发射极，集电极为参考点（接地点），是共集组态。

LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。

LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。

LC振荡电路概述LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号，电路中的选频网络由电感和电容组成。

常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路，它们的选频网络采用LC 并联谐振回路。

LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。

不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电IC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。

LC振荡电路工作原理开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。

并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。

设基极的瞬间电压极性为正。

经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率F0的振荡信号。

LC振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0（包括线圈、导线），从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。

②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。

lc振荡电路分析_lc振荡电路工作原理及特点分析LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC 振荡电路和电容三点式LC振荡电路。

LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。

LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。

不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电LC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。

频率计算公式为f=1/［2（LC）］，其中f为频率，单位为赫兹（Hz）；L为电感，单位为亨利（H）；C为电容，单位为法拉（F）。

lc振荡电路工作原理及特点分析LC电磁振荡过程涉及的物理量较多，且各个物理量变化也比较复杂。

实际分析过程中，如果注意到电场量（电场能、电压、电场强度）和磁场量（磁场能、电流强度、磁感应强度）的异步变化，电场量、磁场量各自的同步变化，充分利用包含电场能、磁场能在内的能量守恒，由能量变化辐射其他物理变化，就可快速地弄清各物理量的变化情况，判断电路所处的状态。

LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。

由于所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元。

L C正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是选频网络采用LC电路。

在LC振荡电路中，当f=f0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。

由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路。

一、LC谐振回路的频率特性LC正弦波振荡电路中的选频网络采用LC并联网络，如图所示。

图(a)为理想电路，无损耗，谐振频率为公式推导过程：电路导纳为令式中虚部为零，就可求出谐振角频率式中Q为品质因数当Q>>1时，，所以谐振频率将上式代入，得出当f=f0时，电抗当Q>>1时，，代入，整理可得在信号频率较低时，电容的容抗()很大，网络呈感性；在信号频率较高时，电感的感抗()很大，网络呈容性；只有当f=f0时，网络才呈纯阻性，且阻抗最大。

这时电路产生电流谐振，电容的电场能转换成磁场能，而电感的磁场能又转换成电场能，两种能量相互转换。

实际的LC并联网络总是有损耗的，各种损耗等效成电阻R，如图(b)所示。

电路的导纳为回路的品质因数公式推导过程：电路导纳为令式中虚部为零，就可求出谐振角频率式中Q为品质因数当Q>>1时，，所以谐振频率将上式代入，得出当f=f0时，电抗当Q>>1时，，代入，整理可得上式表明，选频网络的损耗愈小，谐振频率相同时，电容容量愈小，电感数值愈大，品质因数愈大，将使得选频特性愈好。

当f=f0时，电抗公式推导过程：电路导纳为令式中虚部为零，就可求出谐振角频率式中Q为品质因数当Q>>1时，，所以谐振频率将上式代入，得出当f=f0时，电抗当Q>>1时，，代入，整理可得0o根据式，可得适用于频率从零到无穷大时LC 并联网络电抗的表达式Z=1/Y，其频率特性如下图所示。

Q值愈大，曲线愈陡，选频特性愈好。

LC正弦波振荡电路详解LC正弦波振荡电路与RC桥式正弦波振荡电路的组成原则在本质上是相同的，只是选频网络采用LC电路。

在LC振荡电路中，当f=f0时，放大电路的放大倍数数值最大，而其余频率的信号均被衰减到零；引入正反馈后，使反馈电压作为放大电路的输入电压，以维持输出电压，从而形成正弦波振荡。

由于LC正弦波振荡电路的振荡频率较高，所以放大电路多采用分立元件电路。

一、LC谐振回路的频率特性LC正弦波振荡电路中的选频网络采用LC并联网络，如图所示。

图(a)为理想电路，无损耗，谐振频率为为二熹5 (推导过程如下)公式推导过程：电路导纳为/= —i—我十_R g令式中虚部为零，就可求出谐振角频率_ 1 1式中Q为品质因数当Q>>1时，"^赤，所以谐振频率Q-①在将上式代入,—三，得出当Q>>1时，1卜。

也，代入° ”耳虫7,整理可得y =___ _ .在信号频率较低时，电容的容抗（'心i很大，网络呈感性；在信号频率较高时，电感的c^~ 青感抗（莅=j尤）很大，网络呈容性；只有当f=f0时，T r网络才呈纯阻性，且阻抗最大。

这时电路产生电O~ ——流谐振，电容的电场能转换成磁场能，而电感的口.1 ■：十H.•的网期：磁场能又转换成电场能，两种能量相互转换。

」-井底情堪实际的LC并联网络总是有损耗的，各种损耗等效成电阻R，如图（b）所示。

电路的导纳为y =/疣十一：—R + j就回路的品质因数跳E 1巧2 = — = ^^ （推导过程如下）公式推导过程：电路导纳为r = JQ+ ------------我十j^L_R r^_ 皿〔—炉令式中虚部为零，就可求出谐振角频率次并联网络当f=f时，电抗（⑷考虑电路损耗时的网络式中Q为品质因数当Q>>1时，/总京，所以谐振频率2JT4LC将上式代入口一R，得出小1 KQ fcj — J—H R^C当f=f0时，电抗1।闻鼠当Q>>1时，禹卜炉区，代入口"/A，整理可得上式表明，选频网络的损耗愈小，谐振频率相同时，电容容量愈小，电感数值愈大，品质因数愈大，将使得选频特性愈好。

LC 正弦波振荡电路一、LC 正弦波振荡电路一、 目的：1．熟悉电容三点式振荡电路及其工作原理；2．掌握振荡频率的测量和调整方法。

二、实验步骤：1. 启动EWB,输入并保存如图电路。

任务描述LC 正弦波电路的认识学习目标LC 正弦波电路的测试2．观测考毕兹振荡电路是否正常工作，运行电路，观察示波器波形。

u c应为正半周导通的正弦波，u o为基本不失真的正弦波。

3．测量直流工作点。

按一下“A”，断开正反馈环路，使电路停振，根据表1要求测量直流工作点，并与理论值比较。

再次按一下“A”，接通正反馈环路，使电路振荡。

测量计算此时的直流工作点。

表1、C取不同值时的振荡频率。

5．断开PQ连线，构成克拉泼振荡电路，计算电路中所设值下的振荡频率f0。

二、LC正弦波振荡电路的测试（一）目的1.了解考毕兹振荡电路（即电容三点式振荡电路）和克拉波振荡电路（为改进型电容三点式振荡电路）的工作特点2.学习振荡频率的测量和调整方法（二）内容与方法1.启动EWB输入并保存图片如图所示电路2.观测考毕兹振荡电路（1）检测振荡电路能否正常工作：运行电路观测发射极电压Ue和输出电压Uo的波形，Uey应为正半周导通的正弦波，Uo应为基本不失真的正弦波。

若电路正常工作，则做以下测量。

（2）测量直流工作点:：按一下A断开正反馈环路，使电路停振，按表2.1的要求测量直流工作点，并与理论值比较。

然后再按一下A接通正反馈环路，使电路振荡，观测电压表读书的变化，并测量此时直流工作点。

表2.1测量考毕兹电路直流工作点（B=100）（3）测量输出电压增幅和振荡频率：运行电路等待震荡波形稳定后，利用示波器ex-pand窗口的两跟可移动指针测量输出电压增幅值Uom和振荡频率Fo将测量结果记录到表2.2的第一项中。

表2.2回路电容对考毕兹振荡电路的输出电压频率和幅值的影响（4）测量回路电容的变化对振荡电路工作的影响：按表2.2的要求，观测回路总电容C和分电容比n对电路振荡与否振荡波型振荡频率和输出电压和幅值的影响。

1基本定义LC振荡电路LC振荡电路，是指用电感L、电容C组成选频网络的振荡电路，用于产生高频正弦波信号，常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。

LC振荡电路的辐射功率是和振荡频率的四次方成正比的，要让LC振荡电路向外辐射足够强的电磁波，必须提高振荡频率，并且使电路具有开放的形式。

2电路概述LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号，电路中的选频网络由电感和电容组成。

LC 正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路，它们的选频网络采用LC并联谐振回路。

LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性，让电磁两种能量交替转化，也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值，也就有了振荡。

不过这只是理想情况，实际上所有电子元件都会有损耗，能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗，要么泄漏出外部，能量会不断减小，所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件，要么是三极管，要么是集成运放等数电IC，利用这个放大元件，通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大，从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。

频率计算公式f=1/2π√LC3工作原理开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。

并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。

设基极的瞬间电压极性为正。

经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率F0的振荡信号。

LC振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0（包括线圈、导线），从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。

LC正弦波振荡电路2011-07-12 16:02:35 来源:互联网LC正弦波振荡器一、LC并联谐振回路LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号，电路中的选频网络由电感和电容组成。

常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。

它们的选频网络采用LC并联谐振回路。

1.LC并联谐振回路的等效阻抗图1 LC并联谐振回路LC并联回路如图1所示，其中R表示回路的等效损耗电阻。

由图可知，LC并联谐振回路的等效阻抗为（1）考虑到通常有，所以（2）2.LC并联谐振回路具有以下特点由式（2）可知，LC并联谐振回路具有以下特点：（1）回路的谐振频率为或（3）（2）谐振时，回路的等效阻抗为纯电阻性质，并达到最大值，即（4）式中，，称为回路品质因数，其值一般在几十至几百范围内。

由式（2）可画出回路的阻抗频率响应和相频响应如图2所示。

由图及式（4）可见，R 值越小Q值越大，谐振时的阻抗值就越大，相角频率变化的程度越急剧，选频效果越好。

LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号，电路中的选频网络由电感和电容组成。

常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式、电感三点式和电容三点式。

它们的选频网络采用LC并联谐振回路。

（3）谐振时输入电流与回路电流之间的关系由图1和式（4）有通常，所以。

可见谐振时，LC并联电路的回路电流或比输入电流大得多，即的影响可忽略。

这个结论对于分析LC正弦波振荡电路的相位关系十分有用。

二、变压器反馈式LC振荡电路1.电路组成图1所示为变压器反馈式LC振荡电路。

由图可见，该电路包括放大电路、反馈网络和选频网络等正弦波振荡电路的基本组成部分，其中LC并联电路作为BJT的集电极负载，起选频作用。

反馈是由变压器副边绕组N2为实现的。

下面首先用瞬时极性法来分析振荡回路的相位条件。

2.相位平衡条件判断相位平衡条件的判断参考动画。

图1 变压器反馈式LC振荡电路3.起振与稳幅变压器反馈式LC正弦波振荡电路起振的幅值条件是环路增益大于1，只要变压器的变比和BJT选择适当，一般都可以满足幅值条件。