ch61 正弦波振荡电路

波形产生电路的设计1正弦波振荡电路的分析方法 2 RC 正弦波振荡电路 3LC 正弦波振荡电路4石英晶体振荡器5非正弦波发生电路 一、正弦波振荡电路的分析方法1 •产生正弦波振荡的条件即：U f FU 。

FA® U i2.分析步骤：(1) 判断能否产生正弦波振荡a. 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分；b. 检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正常工作；c. 分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件和振幅平衡条件。

(2) 判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。

估算振荡频率和起振条件，振荡频率由相位平衡条件决定。

a. 写出回路增益 AF 的表示式 b.令A F 2n n ,即可求得满足该条件的f 。

，此频率即为振荡频率;c.令ff 0时的|AF | 1，即得起振条件。

3 •正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分(1)放大电路。

所以产生正弦波振荡的条件是: AFAF幅度平衡条件arg AF A F2n n0,1,2,相位平衡条件U i如果反馈电压 也有一个正弦波信号uf 与原输入信号 ――自激振荡。

由此知放大电路产生自激振荡的条件是:U f U i完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端ui（2）反馈网络。

⑶选频网络。

⑷稳幅电路。

判断一个电路是否为正弦波振荡器，就看其组成是否含有上述四个部分。

二、RC正弦波振荡电路（文氏电桥）（一）RC串并联网络振荡电路电路组成：放大电路——集成运放 A ；选频与正反馈网络一一R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R组成的负反馈电路。

1. RC串并联网络的选频特性R2F U f2 ________ 1j R2C2U 1 2 R丄R2j C i 1 j R2C2(1RR2C2)C1j( R1C2R2C1图8.2.2取R1 = R2 = R , C1 = C2 = C ,令1RC则:13 j( 0)得RC串并联电路的幅频特性为:1丄RC2.振荡频率与起振条件11.振荡频率f o2 RC3•振荡电路中的负反馈（自动稳幅）引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。

详解正弦波振荡器输出信号为正弦波的振荡器称为正弦波振荡器。

正弦波振荡器由放大电路和反馈电路两部分组成，反馈电路将放大电路输出电压的一部分正反馈到放大电路的输入端，周而复始即形成振荡，如图7-2所示。

图7-2 正弦波振荡器原理正弦波振荡器包括变压器耦合振荡器、三点式振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等多种电路形式。

1.变压器耦合振荡器变压器耦合振荡器电路如图7-3所示，LC谐振回路接在晶体管VT 集电极，振荡信号通过变压器T耦合反馈到VT基极。

图7-3 变压器耦合振荡器电路正确接入变压器反馈绕组L1与振荡绕组L2的极性，即可保证振荡器的相位条件。

R1、R2为VT提供合适的偏置电压，VT有足够的电压增益，即可保证振荡器的振幅条件。

满足了相位、振幅两大条件，振荡器便能稳定地产生振荡，经C4输出正弦波信号。

变压器耦合振荡器工作原理如图7-4所示。

L2与C2组成的LC并联谐振回路作为VT的集电极负载，VT的集电极输出电压通过变压器T的振荡绕组L2耦合至反馈绕组L1，从而又反馈至VT基极作为输入电压。

图7-4 变压器耦合振荡器原理电路由于VT的集电极电压与基极电压相位相反，所以变压器T的2个绕组L1与L2的同名端接法应相反，使变压器T同时起到倒相作用，将集电极输出电压倒相后反馈给基极，实现了形成振荡所必需的正反馈。

因为并联谐振回路在谐振时阻抗最大，且为纯电阻，所以只有谐振频率f0能够满足相位条件而形成振荡，这就是LC回路的选频作用。

电路振荡频率变压器耦合振荡器的特点是输出电压较大，适用于频率较低的振荡电路。

2.三点式振荡器三点式振荡器是指晶体管的3个电极直接与振荡回路的3个端点相连接而构成的振荡器，如图7-5所示。

3个电抗中，Xbe、Xce必须是相同性质的电抗(同是电感或同是电容)，Xcb则必须是与前两者不同性质的电抗(电容或电感)，才能满足振荡的相位条件。

图7-5 三点式振荡器原理电路三点式振荡器有多种形式，较常用的有电感三点式振荡器、电容三点式振荡器、改进型电容三点式振荡器等。

波形产生电路的设计1正弦波振荡电路的分析方法 2 RC 正弦波振荡电路 3LC 正弦波振荡电路4石英晶体振荡器5非正弦波发生电路 一、正弦波振荡电路的分析方法1 •产生正弦波振荡的条件即：U f FU 。

FA® U i2.分析步骤：(1) 判断能否产生正弦波振荡a. 检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分；b. 检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正常工作；c. 分析电路是否满足自激振荡的相位平衡条件和振幅平衡条件。

(2) 判断相位平衡条件的方法是：瞬时极性法。

估算振荡频率和起振条件，振荡频率由相位平衡条件决定。

a. 写出回路增益 AF 的表示式 b.令A F 2n n ,即可求得满足该条件的f 。

，此频率即为振荡频率;c.令ff 0时的|AF | 1，即得起振条件。

3 •正弦波产生电路一般应包括以下几个基本组成部分(1)放大电路。

所以产生正弦波振荡的条件是: AFAF幅度平衡条件arg AF A F2n n0,1,2,相位平衡条件U i如果反馈电压 也有一个正弦波信号uf 与原输入信号 ――自激振荡。

由此知放大电路产生自激振荡的条件是:U f U i完全相等，则即使无外输入信号，放大电路输出端ui（2）反馈网络。

⑶选频网络。

⑷稳幅电路。

判断一个电路是否为正弦波振荡器，就看其组成是否含有上述四个部分。

二、RC正弦波振荡电路（文氏电桥）（一）RC串并联网络振荡电路电路组成：放大电路——集成运放 A ；选频与正反馈网络一一R、C串并联电路；稳幅环节——RF与R组成的负反馈电路。

1. RC串并联网络的选频特性R2F U f2 ________ 1j R2C2U 1 2 R丄R2j C i 1 j R2C2(1RR2C2)C1j( R1C2R2C1图8.2.2取R1 = R2 = R , C1 = C2 = C ,令1RC则:13 j( 0)得RC串并联电路的幅频特性为:1丄RC2.振荡频率与起振条件11.振荡频率f o2 RC3•振荡电路中的负反馈（自动稳幅）引入电压串联负反馈，可以提高放大倍数的稳定性，改善振荡电路的输出波形，提高带负载能力。

干货正弦振荡电路杂谈（一）EEWORLD电子资讯犀利解读技术干货每日更新文氏电桥振荡电路及其限幅本《正弦振荡杂谈》系列帖，并非要把模拟电路教材中关于正弦振荡电路的内容重新讲一遍，而是把模拟电路课程中因课时限制或者篇幅限制讲不到的一些细节指出来，与模拟电路新手讨论。

本《正弦振荡杂谈》系列帖，引用的模拟电路教材主要是《电子技术基础模拟部分康华光第五版》和《模拟电子技术基础童诗白第四版》，引用时只给出作者和页码。

若有引用其他教材时将直接给出书名、作者和页码。

本系列帖尽量少用解析式，主要用曲线和图形这样比较直观的方法来说明电路的本质，尤其是尽量使用力学模型与电路进行比较来说明。

绝大多数模拟电路教材都会讲到LC正弦波振荡器和RC正弦波振荡器，也会指出产生正弦波振荡的条件。

讲到LC振荡电路时，可能会讲到多种LC振荡电路，例如变压器反馈式振荡电路、三点式LC振荡电路、石英晶体振荡电路等等，讲到RC振荡电路时，通常会讲到文氏电桥振荡电路。

但是，不知道各位注意到没有：讲到RC正弦波振荡电路时，都会讲到稳幅措施，但讲到LC振荡电路时，无论是哪种教材中的典型LC 振荡电路，都没有特别的稳幅措施。

这是为什么？几乎所有教材，都没有对这个问题详细阐述。

要说明这个问题，还是要从产生正弦振荡的基本理论说起。

我们来看看教材中是怎么说的。

《电子技术基础模拟部分》康华光，第五版，434页开始，是这样说的。

图(01)这段话阐述了正弦波振荡电路的振荡条件。

一共两个条件，一是式(9.5.2)，一是式(9.5.3)。

前者称为振幅平衡条件，后者称为相位平衡条件，缺一不可。

这段话也特别说明这二者是“产生持续振荡的两个条件”。

这句话的意思，是说正弦波振荡电路在满足式(9.5.2)和式(9.5.3)时，已经建立起来的正弦振荡将保持幅度和频率不变，持续振荡下去。

至于这个已经建立起来的正弦振荡是如何建立起来的，文中并没有说。

如果在此电路保持振荡的过程中受到外界的某个扰动，例如受到一个电磁脉冲的干扰，使得振荡的幅度发生了变化，变得比原来小了一些，那么脉冲过去之后，这个电路将在较小的幅度上维持振荡。