正弦波振荡器
振荡器——就是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流振荡信号的装臵。和放大器一样也是能量转换器。它与放大器的区别在于，不需要外加信号的激励，其输出信号的频率，幅度和波形仅仅由电路本身的参数决定。
应用范围：在发射机、接收机、测量仪器（信号发生器）、计算机、医疗、仪器乃至电子手表等许多方面振荡器都有着广泛的应用。
主要技术指标：
1.振荡频率f及频率范围
2.频率稳定度:调频广播和电视发射机要求:10-5~10-7左右
标准信号源:10-6~10-12
要实现与火星通讯:10-11
要为金星定位:10-12
3.振荡的幅度和稳定度
一、反馈式振荡器的工作原理
1. 反馈振荡器的组成
反馈振荡器由放大器和反馈网络两大部分组成。
反馈型振荡器的原理框图如图4-1所示。由图可见, 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路, 放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一调谐放大器, 反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。
自激振荡：没有外加输入信号,但输出端有一定幅度的电压.oU输出，即实现了自激振荡。自激振荡只可在某一频率上产生，不能在其它频率上产生。
当接通电源时，回路内的各种电扰动信号经选频网络选频后，将其中某一频率的信号反馈到输入端，再经放大→反馈→放大→反馈的循环，该信号的幅度不断增大，振荡由小到大建立起来。随着信号振幅的增大，放大器将进入非线性状态，增益下降，当反馈电压正好等于输入电压时，振荡幅度不再增大进入平衡状态。
2. 反馈式正弦振荡器分类
LC振荡器
RC振荡器
石英晶体振荡器
3. 平衡和起振条件
（1）平衡条件
平衡状态——反馈电压.fU等于.iU时，振荡器能维持等幅振荡，且有稳定的电压输出，称此时电路达到平衡状态
1 第13章 正弦波振荡电路
正弦波振荡电路也称信号产生电路，通常也称振荡器，它用于产生一定频率和幅度的信号，例实验室的各种信号的产生电路。按振荡器输出信号的波形来分有正弦波振荡器和非正弦波振荡器两大类。
13.1 正弦波振荡电路的工作原理
一、振荡产生的基本原理：
1．什么是正弦波振荡器？
无ui → 有uo（正弦波） （必须要有能源Vcc）
2．如何产生正弦波振荡？
Uf
2 S Uo
Ui 1
设：Ui = UimSinωt
首先将开关S接到1端，Ui作用于Au → Uo =UiAu（开环），→
Uf = Uo Fu = UiAu Fu（闭环）。当Uf = Ui时，再将开关S倒向2端，此时
无Ui，但Uo不变仍为正弦波，即放大器产生了正弦波振荡。
∴ 自激振荡的条件为： Uf = Ui
二、电路自激振荡的条件
（一）振荡的平衡条件： Uf = Ui 即Au Fu = 1
1．振幅平衡条件： ︱Au Fu︱= 1
2．相位平衡条件： ψa +ψf = 2nπ （n = 0.1.2……n）
作为一个稳态振荡电路，相位平衡条件和振幅平衡条件必须同时满足，
利用幅平条件可以稳定Uo的幅度，利用相平条件可以确定振荡频率。
（二）振荡的建立与稳定
振荡的建立：一合上电源Vcc是一个阶跃电压 为非正弦，利用
第五节正弦波振荡电路振荡电路是一种能量转换装置，它无需外加信号，就能自动地将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号。
一、正弦波振荡器的基本知识
1．正弦波振荡器的组成
正弦波振荡器主要由放大电路、选频电路和反馈网络组成。
（1）放大电路
利用三极管的电流放大作用使电路具有足够的放大倍数。
（2）选频电路
对某个特定频率的信号产生谐振，从而保证正弦波振荡器具有单一的工作频率。
（3）反馈网络
将输出信号正反馈到放大电路的输入端，作为输入信号，使电路产生自激振荡。
2．自激振荡的过程
当振荡器接通电源的瞬间，电路受到扰动，在放大器的输入端产生一个微弱的扰动电压，经放大器放大、选频后，通过正反馈网络回送到输入端，形成放大→选频→正反馈→再放大的过程，使输出信号的幅度逐渐增大，震荡便由小到大地建立起来。当振荡信号幅度达到一定值时，由于三极管非线性的限制作用，使振幅不再增大，最终使电路维持稳幅振荡。
3．自激振荡的条件
振荡电路要产生自激振荡必须同时满足下列两个条件：
（1）相位平衡条件
反馈电压的相位与输入电压的相位相同，即为正反馈。
n（n=0，1，2，…） 为vf与vi的相位差
（2）振幅平衡条件
反馈电压的幅度与输入电压的幅度相等，这是电路维持稳幅振荡的振幅条件。
AvF≥1 F反馈系数
起振时AvF＞1，稳幅振荡时AvF=1。
二、RC振荡器
RC振荡器主要由RC选频反馈网络和放大器组成，常见的类型有桥式振荡电路和移相式振荡电路。
RC桥式振荡电路的基本原理：
1．RC串并联选频网络 2
图a为RC串并联选频网络，它由R2、C2并联后与R1、C1串联组成，一般取R1= R2= R，C1= C2= C，它的选频特性如图b、c，输入电压vi的幅度一定时，输入信号频率变化会引起输出电压vo幅度和相位的变化。
当输入信号vi的频率等于选频频率时，输出电压幅度最高，为vi/3，而且它们的相位差为零。选频频率f0取决于选频网络元件R、C的数值，并且
正弦波振荡器
设计者 …
指导教师 …
摘要 根据工作原理划分有反馈型和负阻型振荡器，根据输出波形划分有正弦波，三角波，矩形波等振荡器，根据选频网络划分有LC,RC，晶体振荡器等。此设计选择LC正弦波振荡器。
关键词 正弦波振荡器 考毕兹振荡器 克拉波振荡器 西勒振荡器
引言 在电子技术领域，广泛使用各种各样的振荡器。在广播，电视，通信设备，测控仪器，各种信号源中，都是它们的必不可少的核心组件。
1 设计任务与要求
（1）要求设计一个正弦波振荡器，输出频率7KHz。
（2）利用三端式振荡器原理产生正弦波信号，采用的具体电路不限。要求给出所选电路的优点和缺点并通过测量值进行证明。也可以进行不同三端式振荡器的性能比较。
2 方案设计与论证
LC振荡器的电路种类比较多，根据不同的反馈方式，又可分为互感反馈振荡器，电感反馈三点式振荡器，电容反馈三点式振荡器，其中互感反馈易于起振，但稳定性差，适用于低频，而三点式振荡器稳定性好，输出波形理想，振荡频率可以做得较高。选择电容反馈三点式振荡器，而电容反馈三点式振荡器又分为考毕兹振荡器，克拉波振荡器，西勒振荡器。
振荡器是一种能量转换器，由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成，其框图如图1所示.。
图1 振荡器框图
方案一：三种振荡器输出信号波形全部用Multisim仿真软件得出；
方案二：考毕兹振荡器的输出波形由仿真软件得出，其余两种振荡器由计算得出频率，画出相应的波形。
经比较用仿真软件得出的波形比较直观简单而且准确，即选择方案一。
3 单元电路设计与参数计算
1考毕兹振荡器
电容三点式振荡器（又称考毕兹振荡器）如图2所示。 放大电路 选频网络
正反馈网络 输出 R15.1k R227k R33k
R41k R55.1k L110uH C1100pF
C2100pF C31nF C40.1uF
C51nF C610nF C710nF L2300mH
