LC正弦波振荡电路详解

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。

LC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（推导过程如下）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（推导过程如下）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（推导过程如下）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，整理可得当网络的输入电流为I0时，电容和电感的电流约为QI o。

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。

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。

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（推导过程如下）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（推导过程如下）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（推导过程如下）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，整理可得当网络的输入电流为I0时，电容和电感的电流约为QI o。

浅析LC正弦波振荡电路振荡的判断方法LC正弦波振荡电路是一种经典的振荡电路，由一个电感(L)和一个电容(C)组成，通过交流电源提供能量。

LC正弦波振荡电路可以用于产生频率稳定的正弦波信号，因此在通信、测量和控制等领域具有重要的应用价值。

为了确保LC正弦波振荡电路能够正常振荡，需要进行合适的参数选择和判断方法。

首先，我们需要选择合适的电感和电容值。

电感和电容的选择决定了振荡频率和阻尼情况。

振荡频率由以下公式给出：f=1/(2*π*√(L*C))其中f是振荡频率，L是电感的感值，C是电容的容值，π是圆周率。

根据此公式，可以根据需要选择电感和电容的值。

其次，判断振荡电路是否能够开始振荡的方法有两种：一种是直接判断LC振荡电路的初始条件，另一种是通过稳态分析判断。

1.直接判断初始条件：初始条件下，电路处于准静态状态，即没有电流流过电感和电容器。

通过欧姆定律可以得到以下等式：v0=iL*L+q/C=0其中v0是初始电压，iL是电感的初始电流，q是电容的初始电荷。

根据这个等式，可以解得电流和电荷的初始值。

如果能够使电流和电荷都为零，则电路能够开始振荡。

2.稳态分析法：在稳态时，电感和电容上的电压是稳定的，此时电路处于振荡状态。

通过稳态分析可以得到以下两个等式：iL*L+q/C=0vL+vC=0其中，vL是电感上的电压，vC是电容上的电压。

根据这两个等式，可以解出电容和电感上的电压值，如果能够使电压稳定，则电路能够开始振荡。

另外，除了判断电路是否能够振荡，还需要考虑振荡电路的稳定性。

对于稳定的LC振荡电路，振荡频率和阻尼情况都不能受到外界扰动的影响。

通常采用负反馈的方法来提高振荡电路的稳定性，使得电路可以在一定范围内抵抗外部扰动。

在实际应用中，还需要考虑电感和电容的制造精度、温度变化等因素对振荡频率的影响。

此外，还需要注意电流和电压的幅度等参数的选择，以确保电路能够正常工作。

综上所述，判断LC正弦波振荡电路振荡的方法包括直接判断初始条件和稳态分析法。

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。

最简单的LC振荡电路图大全（五款最简单的LC振荡电路设计原理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振荡电路工作原理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。

最简单的LC振荡电路图（一）电容三点式LC振荡电路又叫做考毕兹振荡电路。

它与电感三点式LC振荡电路类似，所不同的是电容元件与电感元件互换位置。

如图1所示。

图1 电容三点式LC振荡电路在LC谐振回路Q值足够高的条件下，电路的振荡频率为这种振荡电路的特点是振荡频率可做得较高，一般可达到100MHz以上，由于C2对高次谐波阻抗小，使反馈电压中的高次谐波成分较小，因而振荡波形较好。

电路的缺点是频率调节不便，这是因为调节电容来改变频率时，（既使C1、C2采用双连可变电容）C1与C2也难于按比例变化，从而引起电路工作性能的不稳定。

因此，该电路只适宜产生固定频率的振荡。

最简单的LC振荡电路图（二）图（a）是变压器反馈LC振荡电路。

晶体管VT是共发射极放大器。

变压器T的初级是起选频作用的LC谐振电路，变压器T的次级向放大器输入提供正反馈信号。

接通电源时，LC回路中出现微弱的瞬变电流，但是只有频率和回路谐振频率f0相同的电流才能在回路两端产生较高的电压，这个电压通过变压器初次级L1、L2的耦合又送回到晶体管V的基极。

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=f o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，谐振频率为八面乔(推导过程如下)公式推导过程:电路导纳为r = J曲十-----_ R_或十仙©2就可求出谐振角频率式中Q为品质因数Q =将上式代入氏，得出% 二令式中虚部为零,当Q>>1时, % 阳一?=伍，所以谐振频率1X -0 ^^^ I在信号频率较低时，电容的容抗（亡」曲）F很大，网络呈感性；在信号频率较高 时，电感的 V 七 感抗（血 巳曲）很大，网络呈容性；只有当f=fo 时， 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 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r = j®c+—:—A+ j 庞 回路的品质因数R R \C公式推导过程:电路导纳为当f=fo 时，电抗当Q>>1时，I 弗用少尺 2匚巴，代入R\C ，整理可得« --- "00理想情况下的网络 於（推导过程如下）Iz或4（泣尸_令式中虚部为零，就可求出谐振角频率Q* I路損耗时的屈缩式中Q为品质因数r R .1 +keZj111H-- 3■1将上式代入°=七，得出a 咗当f=f o 时，电抗A V C ，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。