如何看懂振荡电路
- 格式:doc
- 大小:140.50 KB
- 文档页数:6
振荡电路工作原理详细分析注:这只是我个人的理解,仅供参考,如不正确,请原谅!1、电路图和波形图2、工作原理:晶体管工作于共发射极方式。
集电极电压通过变压器反馈回基级,而变压器绕组的接法实现正反馈。
其工作过程根据三极管的工作状态分为三个阶段:t1、t2、t3(如上图):说明:此分析过程是在电路稳定震荡后,以一个完整波形周期为例进行分析,即起始Uce=12v。
而对于电路刚接通时,工作原理完全相同,只是做波形图时,起始电压Uce=0v。
1)、电路接通后,进入t1阶段(晶体管为饱和状态)。
在t1的初始阶段,电路接通,流过初级线圈的电流不能突变,使得集电极电压Uce急速减小,由于时间很短,在波形中表现为下降沿很陡。
而经过线圈耦合,会使基极电压Ube急速增大。
此时,三极管工作在饱和状态(Ube>=Uce)。
基极电流ib失去对集电极电流ic 的控制。
之后,随着时间增加,Uce会逐渐增加,Ube通过基极与发射机之间的放电而逐渐减少。
基极电压Ube下降使得ib减小。
2)、当ib减小到ic /β时, 晶体管又进入放大状态,即t2阶段。
于是,ib的减小引起ic的减小,造成变压器绕组上感应电动势方向的改变,这一改变的趋势进一步引起ib的减小。
如此又开始强烈的循环,直到晶体管迅速改变为截止状态。
这一过程也很快,对应于脉冲的下降沿。
在此过程中,电流强烈的变化趋势使得感应线圈上出现一个很大的感应电动势,Ube变成一个很大的负值。
3)、当晶体管截止后(t3阶段),ic=0,Uce经初级线圈逐渐上升到12v(变压器线圈中储存有少量能量,逐渐释放)。
此时,直流12v 电源通过27欧电阻和反馈线圈对基极电压充电,Ube逐渐上升,当Ube上升到0.7v左右时,晶体管重新开始导通(硅管完全导通的电压大约是0.7v)。
于是下一个周期开始,重复上述各个阶段。
其震荡周期T=t1+t2+t3;如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
了解电子电路中的振荡电路工作原理电子电路中的振荡电路工作原理电子电路中的振荡电路是一种产生稳定的周期性信号的电路,是电子设备中非常重要的组成部分。
在通信、计算机、无线电等领域都有广泛的应用。
本文将介绍振荡电路的工作原理及其在电子电路中的应用。
一、什么是振荡电路振荡电路是指能够自动生成稳定的周期性电信号的电路。
它由放大器、反馈网络和选频网络组成。
其中,放大器用于放大信号,反馈网络提供正反馈,选频网络则控制电路输出频率。
振荡电路的核心是正反馈,它使得电路输出信号自我增强,从而产生持续的振荡。
二、振荡电路的工作原理1. 正反馈条件振荡电路需要满足正反馈条件,即输出信号要经过反馈网络传回输入端,在经过放大器放大后再次输入反馈网络。
只有满足正反馈条件,电路中的能量才能持续增长,产生稳定的振荡。
2. 振荡条件振荡电路的振荡条件包括放大条件、幅度条件和相位条件。
放大条件要求电路有足够的增益,以保证正反馈下能量的增长。
幅度条件要求电路输出信号在振荡过程中能够保持稳定和合适的幅度。
相位条件要求电路的相位移满足一定的条件,以保证信号能够持续地回路。
满足这些条件后,电路才能够产生稳定的振荡。
3. 常见振荡电路常见的振荡电路包括简单放大器振荡电路、RC震荡电路、LC震荡电路、压控振荡电路等。
简单放大器振荡电路由一个放大器和一个反馈网络组成,输出信号经过反馈后再次放大,形成自激振荡。
RC震荡电路利用RC网络中的正反馈来产生振荡。
LC震荡电路则是利用电感和电容的相互作用产生振荡。
压控振荡电路通过改变电压来控制振荡频率,具有广泛的应用。
三、振荡电路的应用振荡电路广泛应用于各种电子设备中,包括通信、计算机、无线电等领域。
在通信领域,振荡电路被用于产生稳定的调制信号、时钟信号等,保证通信设备的正常工作。
在计算机领域,振荡电路用于产生CPU时钟信号、计时电路等,为计算机提供稳定的工作节奏。
在无线电领域,振荡电路被用于发射器和接收器中,产生无线电波、接收调制信号等。
lc振荡电路知识点LC振荡电路是一种常见的基本电路,用于产生固定频率的交流信号。
它由一个电感(L)和一个电容(C)组成,通过周期性的充放电过程来产生振荡。
在LC振荡电路中,电感和电容的相互作用产生了周期性的振荡现象。
当电容放电时,电感会储存电能;当电容充电时,电感会释放储存的电能。
这种周期性的充放电过程导致了振荡现象的产生。
LC振荡电路的频率由电感和电容的数值决定。
频率可以通过调节电感或电容的数值来改变。
当电感或电容的数值变大时,频率会变小,反之亦然。
因此,通过调节LC振荡电路中的元件数值,可以实现不同频率的振荡信号。
LC振荡电路可以应用于许多领域。
在无线通信中,LC振荡电路被广泛应用于射频信号的产生。
在电子钟和计算机内部,LC振荡电路用于时钟信号的产生。
此外,LC振荡电路还可用于音频设备、无线电设备以及其他需要产生固定频率信号的场合。
在LC振荡电路中,电感起到了储存能量的作用,而电容则起到了释放能量的作用。
电感和电容的数值决定了振荡电路的频率。
当电容充电时,电感会储存电能,当电容放电时,电感会释放储存的电能。
这种周期性的充放电过程导致了振荡现象的产生。
LC振荡电路还有一个重要的特性,即共振。
当电感和电容的数值满足一定条件时,LC振荡电路会达到共振状态。
在共振状态下,电路的振荡幅度最大,能量损耗最小。
因此,在设计LC振荡电路时,需要考虑电感和电容的数值,以使电路达到共振状态。
LC振荡电路的稳定性也是需要考虑的因素之一。
稳定性取决于电感和电容的数值,以及电路中其他元件的影响。
为了提高稳定性,可以采用负反馈调节电路,通过反馈信号来调节振荡电路的频率,使其保持稳定。
LC振荡电路还可以扩展为更复杂的电路结构,如LC谐振电路、LC 滤波电路等。
这些电路在电子领域中有着广泛的应用,可以用于信号处理、滤波、调谐等方面。
LC振荡电路是一种常见的基本电路,通过电感和电容的相互作用产生周期性的振荡现象。
振荡电路的频率由电感和电容的数值决定,可以通过调节元件数值来改变频率。
对振荡电路的一些理解[ | By: ycz9999 ]推荐接触振荡电路已经有了几个月了,自觉对它的运作原理有了一些理性上的理解,在这里,我试图从理论上把振荡电路简要“解释”清楚。
首先,当给电路送上直流电时(即接通直流电源),就几乎可以立马在示波器上看到有标准的余弦波出现!直流“无缘无故”地瞬间“变换成”交流!是不是有点怪呢?要说明这个问题,我觉得还得跨学科阐明。
由信号系统理论可以得出结论:突变的电流(类似冲击)包含有很宽的频谱分量(类似白噪声)。
恰好,在给振荡电路上电一瞬间,晶体管电流是由零突然增加(注:这篇文章以晶体管振荡电路为例)。
好了,至少从这一点出发,可以知道那个费解的余弦波的频率是从哪里来的了。
但是,不是说具有很宽的频谱分量吗?那这个“特定”的余弦波为什么刚好是这个频率呢?一般的振荡电路在晶体管的某一极有一个LC或者RC回路。
那就是了,示波器上显现出的那个余弦波的频率就是由它确定的。
但又为什么是这样的呢?我思考了两、三个月才想明白(呵呵,我的反应比较慢),这又得从Fourier级数说起。
接通电源那一瞬间,根据级数理论可知集电极电流可以分解为直流、基波和各次谐波分量。
即:ic=Ic0+Ic1*coswt+Ic2*cos2wt+...+Icn*cosnwt +...在这些电流分量通过LC或者RC回路时,由电路分析理论中的谐振性质可以得知,只有频率等于谐振频率的成分才可以产生较大的输出电压,而其他频率成分不会或者只是产生很小的压降,因此只有该谐振频率产生较大压降,并通过反馈网络产生出较大的正反馈电压,反馈电压又加到放大器的输入端,进行放大、反馈,不断地循环下去,就出现了示波器显示屏上的那个漂亮的余弦波!我再解释一下它最终是怎么达到平衡的。
我们知道放大器进行小信号放大时必须工作在晶体管的线性放大区,但在振荡电路中,随着正反馈使得输入信号幅度的增加,放大器逐渐由放大区进入截止区或饱和区,进入非线性状态,此时环路增益将下降(晶体管饱和压降的缘故)。
什么是振荡电路振荡电路是一种可以产生稳定的交流信号的电路。
它由一个放大器、一个反馈网络和一个频率选择网络组成。
振荡电路的作用是将电能转换成一定频率的交流信号,常用于无线通信、射频技术、音频放大器等领域。
振荡电路的基本原理是正反馈。
其中,放大器负责放大输入信号,而反馈网络将一部分输出信号反馈给放大器的输入端。
频率选择网络则限制输出信号的频率范围。
当满足一定的条件时,振荡电路就能产生稳定的振荡信号。
振荡电路可以分为三种类型:LC振荡电路、RC振荡电路和Crystal振荡电路。
首先是LC振荡电路,它由一个电感器(L)和一个电容器(C)组成。
当LC振荡电路中的电荷由电感器向电容器流动,并在流动的过程中不断来回变化,就会产生稳定的正弦波。
LC振荡电路常用于调谐电路、射频发射电路等应用中。
其次是RC振荡电路,它由一个电阻器(R)和一个电容器(C)组成。
RC振荡电路中的电流由电容器通过电阻器流动,并在流动的过程中不断充电和放电,形成稳定的振荡信号。
RC振荡电路常用于音频放大器、电子钟等应用中。
最后是Crystal振荡电路,它利用晶体的特性来产生稳定的振荡信号。
晶体具有固定的谐振频率,当外部电压作用于晶体时,晶体会以谐振频率振荡。
Crystal振荡电路常用于无线通信、计算机系统时钟等高精度要求的应用中。
不同类型的振荡电路具有不同的特点和应用领域,但它们都能够产生稳定的振荡信号。
由于振荡电路的广泛应用,对于工程师和电子爱好者来说,了解振荡电路的原理和设计是非常重要的。
总结一下,振荡电路是一种能够产生稳定交流信号的电路,其中包括LC振荡电路、RC振荡电路和Crystal振荡电路。
通过正反馈原理和频率选择网络的作用,振荡电路能够应用于无线通信、射频技术、音频放大器等领域。
对于电子领域的研究和应用,了解振荡电路的原理和设计是非常重要的。
读懂电路图第八课振荡电路振荡电路把直流电压转换成一种连续不断输出交流电的电路,叫振荡电路。
振荡电路的种类很多,按结构不同分LC振荡器RC振荡器石英晶体振荡器等。
无论那种振荡器,维持振荡的条件均为:反馈和幅度。
即正反馈个负反馈的信号量要最大。
如图:从放大器的输出端取出一部分信号,送回输入端叫反馈。
如果反馈的信号是减小输入信号的叫:“负反馈”(反馈的信号极性与输入端信号相反,相互抵消后使输入信号减小)反馈的信号使输入信号增大的为正反馈(反馈信号与输入信号极性相同)。
负反馈用于放大电路,他可以减小信号失真展宽频带使电路自动稳定工作等。
正反馈用于振荡电路,它可以补充振荡电路所消耗的能量。
最简单的振荡器是LC振荡器,LC振荡器的基本原理,就是利用电容器可以储存电能,电感器可以储存磁能的特性进行电磁转换,形成电磁振荡。
如图:图1是电池给电容器充电,使电容器充上直流电压;图2是电容器与电感器构成回路后,电容器放电,电感器把电能编程磁能并储存;图3是电容器放电结束,电能全部转换成磁能储存在电感器中。
磁能维持电荷运动的方向,向电容器反充电,使电容器充的下正上负的电压,形成磁电转换;图4电容器放电把电能转换成磁能;图5电感器把磁能转换成电能给电容器充电,使电容器充得上正下负的电压,完成一个电磁转换的周期,电容器又开始放电,。
进入下一个周期,周而复始形成不停的振荡。
从上面的LC振荡我们可以看出,当LC得参数(线圈的圈数或电容的容量)固定时,振荡周期也就固定了。
我们从振荡公式或者振荡原理可以看出。
如果改变电感L或者电容C参数的大小,都可以改变振荡频率F。
即电感器L或电容器C与振荡频率成正比。
LC在电磁转换过程中将消耗一定的能量,如果不及时补充,振荡的幅度会越来越小,形成阻尼振荡最后停振。
为了保持不停的振荡,就需要不断的补充能量,即振荡电路需要正反馈才能形成不停的等幅振荡。
收音机就是LC输入回路中的电容器C的容量(可变电容)。
电路中的振荡电路基础概念电路中的振荡电路是一种能够产生周期性电信号的电路。
振荡电路广泛应用于通信、无线电和电子设备中。
它们能够产生稳定的信号,并用于频率调制、定时和计时等功能。
1. 振荡电路的基本构成振荡电路由三个主要组件组成:反馈网络、放大器以及能量源。
反馈网络将输出信号返回到放大器的输入端,从而产生正反馈。
这种正反馈导致电路产生自激振荡,即产生连续的电信号。
2. 振荡电路的工作原理振荡电路的工作原理基于正反馈和谐振。
正反馈使得电路生成的信号幅度随时间增加,直到达到稳定状态。
谐振则确保电路能够产生特定频率的信号。
3. 振荡电路的分类振荡电路可分为多种类型,包括简单振荡器、LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等。
每种类型的振荡电路都有其特定的应用领域和工作原理。
4. 简单振荡器简单振荡器是最基本的振荡电路,由放大器和反馈网络组成。
其中的共射放大器或共基放大器可以产生正反馈,从而实现振荡。
简单振荡器常用于天线驱动器、声频振荡器等应用中。
5. LC振荡器LC振荡器由电感器和电容器组成,可以产生高频信号。
其中的LC谐振电路决定了振荡器的频率稳定性。
LC振荡器常用于无线电发射机、接收机等设备中。
6. RC振荡器RC振荡器由电阻器和电容器组成,比LC振荡器更简单。
RC振荡器常用于低频应用,如音频振荡器、定时器等。
7. 晶体振荡器晶体振荡器是一种高稳定性的振荡电路,使用压电晶体作为主要振荡元件。
晶体振荡器在无线通信、计算机系统中具有重要应用,提供高精度和稳定的时钟信号。
总结:振荡电路是电子设备中极为重要的组成部分,能够产生稳定的周期性信号。
从简单振荡器到LC振荡器、RC振荡器再到晶体振荡器,每种振荡电路都有其特定的应用领域和工作原理。
了解和掌握振荡电路的基本概念,对于电子工程师和电路设计师来说至关重要。
振荡电路的用途和振荡条件
不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。
这种现象也叫做自激振荡。
或者说,能够产生交流信号
的电路就叫做振荡电路。
一个振荡器必须包括三部分:放大器、正反馈电路和选频网络。
放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。
正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的,只有这样才能使振荡维持下去。
选频网络则只允许某个特定频率f 0 能通过,使振荡器产生单一频率的输出。
振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压u f 和输入电压U i 要相等,这是振幅平衡条件。
二是u f 和u i 必须相位相同,这是相位平衡条件,也就是说必须保证是正反馈。
一般情况下,振幅平衡条件往往容易做到,所以在判断一个振荡电路能否振荡,主要是看它的相位平衡条件是否成立。
振荡器按振荡频率的高低可分成超低频(20 赫以下)、低频(20 赫~200 千赫)、高频(200 千赫~30 兆赫)和超高频(10 兆赫~350 兆赫)等几种。
按振荡
波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。
正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC 振荡器、RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。
石英晶体振荡器有很高的频率稳定度,只在要求很高的场合使用。
在一般家用电器中,大量使用着各种L C 振荡器和RC 振荡器。
LC 振荡器
LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。
它们的振荡频率都比较高,常见电路有3
种。
(1 )变压器反馈LC 振荡电路
图1 (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f 0 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。
从图1 (b )看到,只要接法没有错误,这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的,也就是说,它是正反馈。
因此电路的振荡迅速加强并最后稳
定下来。
变压器反馈LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但频率稳定度不高。
它的振荡频率是:f 0 =1 /2π LC 。
常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号。
(2 )电感三点式振荡电路
图2 (a )是另一种常用的电感三点式振荡电路。
图中电感L1 、L2 和电容C 组成起选频作用的谐振电路。
从L2 上取出反馈电压加到晶体管VT 的基极。
从图2 (b )看到,晶体管的输入电压和反馈电压是同相的,满足相位平衡条件的,因此电路能起振。
由于晶体管的3 个极是分别接在电感的3 个点上的,因此被称为电感三点式振荡
电路。
电感三点式振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振,但输出含有较多高次调波,波形较差。
它的振荡频率是:f 0 =1/2π LC ,其中L=L1 +L2 +2M 。
常用于产
生几十兆赫以下的正弦波信号。
(3 )电容三点式振荡电路
还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路,见图3 (a )。
图中电感L 和电容C1 、C2 组成起选频作用的谐振电路,从电容C2 上取出反馈电压加到晶体管VT 的基极。
从图3 (b )看到,晶体管的输入电压和反馈电压同相,满足相位平衡条件,因此电路能起振。
由于电路中晶体管的3 个极分别接在电容C1 、C2 的3 个点上,因
此被称为电容三点式振荡电路。
电容三点式振荡电路的特点是:频率稳定度较高,输出波形好,频率可以高达100 兆赫以上,但频率调节范围较小,因此适合于作固定频率的振荡器。
它的振荡频率是:f 0
=1/2π LC ,其中C= C 1 C 2 C 1 +C 2 。
上面3 种振荡电路中的放大器都是用的共发射极电路。
共发射极接法的振荡器增益较高,容易起振。
也可以把振荡电路中的放大器接成共基极电路形式。
共基极接法的振荡
器振荡频率比较高,而且频率稳定性好。
RC 振荡器
RC 振荡器的选频网络是RC 电路,它们的振荡频率比较低。
常用的电路有两种。
(1 )RC 相移振荡电路
图4 (a )是RC 相移振荡电路。
电路中的3 节RC 网络同时起到选频和正反馈的作用。
从图4 (b )的交流等效电路看到:因为是单级共发射极放大电路,晶体管VT 的输出电压U o 与输出电压U i 在相位上是相差180°。
当输出电压经过RC 网络后,变成反馈电压U f 又送到输入端时,由于RC 网络只对某个特定频率f 0 的电压产生180°的相移,所以只有频率为f 0 的信号电压才是正反馈而使电路起振。
可见RC 网
络既是选频网络,又是正反馈电路的一部分。
RC 相移振荡电路的特点是:电路简单、经济,但稳定性不高,而且调节不方便。
一般都用作固定频率振荡器和要求不太高的场合。
它的振荡频率是:当3 节RC
网络的参数相同时:f 0 = 1 2π 6RC 。
频率一般为几十千赫。
(2 )RC 桥式振荡电路
图5 (a )是一种常见的RC 桥式振荡电路。
图中左侧的R1C1 和R2C2 串并联电路就是它的选频网络。
这个选频网络又是正反馈电路的一部分。
这个选频网络对某个特定频率为f 0 的信号电压没有相移(相移为0°),其它频率的电压都有大小不等的相移。
由于放大器有2 级,从V2 输出端取出的反馈电压U f 是和放大器输入电压同相的(2 级相移360°=0°)。
因此反馈电压经选频网络送回到VT1 的输入端时,只有某个特定频率为f 0 的电压才能满足相位平衡条件而起振。
可见RC 串并联电路同时起到了选频
和正反馈的作用。
实际上为了提高振荡器的工作质量,电路中还加有由R t 和R E1 组成的串联电压负反馈电路。
其中R t 是一个有负温度系数的热敏电阻,它对电路能起到稳定振荡幅度和减小非线性失真的作用。
从图5 (b )的等效电路看到,这个振荡电路是一个桥形电路。
R1C1 、R2C2 、R t 和R E1 分别是电桥的4 个臂,放大器的输入和输出分别接在电桥的两个对角线上,所以被称为RC 桥式振荡电路。
RC 桥式振荡电路的性能比RC 相移振荡电路好。
它的稳定性高、非线性失真小,频率调节方便。
它的振荡频率是:当R1=R2=R 、C1=C2=C 时f 0 = 1 2πRC 。
它的频
率范围从1 赫~1 兆赫。