振蕩電路的工作原理及其特性
發布時間:2019-08-26 責任編輯:wenwei
【導讀】zhendangdianlu,jiandanlaijiang,jiushizhinenggouchanshengdaxiaohefangxiangjunsuizhezhouqifashengbianhuadezhendangdianliu,erchanshengdezhezhongzhendangdianliudedianluwomenjiujiaozuozhendangdianlu。LC回路便是其中最簡單的振蕩電路。振蕩電流不能用線圈在磁場中轉動產生,它是 一yi種zhong頻pin率lv比bi較jiao高gao的de交jiao變bian電dian流liu,隻zhi能neng在zai振zhen蕩dang電dian路lu中zhong產chan生sheng。那na麼me振zhen蕩dang電dian路lu的de工gong作zuo原yuan理li具ju體ti是shi什shen麼me呢ne?在zai接jie下xia來lai的de文wen章zhang中zhong,小xiao編bian將jiang會hui為wei您nin詳xiang細xi的de介jie紹shao,希xi望wang對dui您nin的de學xue習xi有you所suo幫bang助zhu!
振蕩電路物理模型滿足的條件有以下3點:
1.電感線圈L集中了全部電路的電感,電容器C集中了全部電路的電容,無潛布電容存在。
2.個電路的電阻R=0(包括線圈、導線),從能量角度看沒有其它形式的能向內能轉化,即熱損耗為零。
3.LC振蕩電路在發生電磁振蕩時不向外界空間輻射電磁波,是嚴格意義上的閉合電路,LC電(dian)路(lu)內(nei)部(bu)隻(zhi)發(fa)生(sheng)線(xian)圈(quan)磁(ci)場(chang)能(neng)與(yu)電(dian)容(rong)器(qi)電(dian)場(chang)能(neng)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)轉(zhuan)化(hua),即(ji)便(bian)是(shi)電(dian)容(rong)器(qi)內(nei)產(chan)生(sheng)的(de)變(bian)化(hua)電(dian)場(chang),線(xian)圈(quan)內(nei)產(chan)生(sheng)的(de)變(bian)化(hua)磁(ci)場(chang)也(ye)沒(mei)有(you)按(an)麥(mai)克(ke)斯(si)韋(wei)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)理(li)論(lun)激(ji)發(fa)相(xiang)應(ying)的(de)磁(ci)場(chang)和(he)電(dian)場(chang),向(xiang)周(zhou)圍(wei)空(kong)間(jian)輻(fu)射(she)電(dian)磁(ci)波(bo)。
一般振蕩電路由放大電路、正反饋網絡、xuanpinwangluohewenfudianlusibufenzucheng。aodadianlushimanzufudupinghengtiaojianbibukeshaode,yinweizhendangguochengzhong,biranhuiyounengliangsunhao,daozhizhendangshuaijian。tongguofangdadianlu,keyikongzhidianyuanbuduandixiangzhendangxitongtigongnengliang,yiweichidengfuzhendang,suoyifangdadianlushizhishangshiyigehuannengqi,taqibuchongnengliangsunhaodezuoyong。
正zheng反fan饋kui網wang絡luo是shi滿man足zu相xiang位wei平ping衡heng條tiao件jian必bi不bu可ke少shao的de,它ta將jiang放fang大da電dian路lu輸shu出chu電dian量liang的de一yi部bu分fen或huo全quan部bu返fan送song到dao輸shu入ru端duan,完wan成cheng自zi激ji任ren務wu,實shi質zhi上shang,它ta起qi能neng量liang控kong製zhi作zuo用yong。選xuan頻pin網wang絡luo的de作zuo用yong是shi使shi通tong過guo正zheng反fan饋kui網wang絡luo的de反fan饋kui信xin號hao中zhong,隻zhi有you所suo選xuan定ding的de信xin號hao才cai能neng使shi電dian路lu滿man足zu自zi激ji振zhen蕩dang條tiao件jian,對dui於yu其qi他ta頻pin率lv的de信xin號hao,由you於yu不bu能neng滿man足zu自zi激ji振zhen蕩dang條tiao件jian,從cong而er受shou到dao抑yi製zhi,其qi目mu的de在zai於yu使shi電dian路lu產chan生sheng單dan一yi頻pin率lv的de正zheng弦xian波bo信xin號hao。
選頻網絡若由R、C元件組成,稱RC正弦波振蕩電路;若由L、C元件組成,則稱LC正弦波振蕩電路;ruoyongshiyingjingtizucheng,zechengshiyingjingtizhendangdianlu。wenfudianludezuoyongshiwendingzhendangxinhaodezhenfu,takeyicaiyongreminyuanjianhuoqitaxianfudianlu,yekeyiliyongfangdadianluzishenyuanjiandefeixianxinglaiwancheng。weilegenghaodihuodewendingdedengfuzhendang,youshihaixuyinrufufankuiwangluo。
在分析振蕩電路的工作原理時先檢查電路是否具有放大電路、反饋網絡、xuanpinwangluohewenfuhuanjie,zaijianzhafangdadianludejingtaigongzuodianshifounengbaozhengfangdadianluzhengchanggongzuo,ranhoufenxidianlushifoumanzuzijizhendangtiaojian,jixiangweipinghengtiaojianyuzhenfupinghengtiaojian。
振蕩電路的振蕩條件包括平衡條件和起振條件兩部分。
zhendangdianludepinghengtiaojianjiushizhendangdianluweichidengfuzhendangdetiaojian。zhendangdianludepinghengtiaojianbaokuofudupinghengtiaojianhexiangweipinghengtiaojianliangbufen。zhendangdianlufasuoyinenggouzaimeiyouwaijiashurujiaoliuxinhaodeqingkuangxiajiuyoushuchuxinhao,shiyinweitayongzishendezhengfankuixinhaozuoweishuruxinhaole。
所以,為了使振蕩電路維持等幅振蕩,必須使它的反饋信號Vf的幅度和相位與它的淨輸入信號Vid相同。振蕩電路的幅度平衡條件是AF =1;振蕩電路的相位平衡條件是cpA +(pf=+2n,7r(n=0,l,2,3--)。式中,妒A表示基本放大電路的相移,9f表biao示shi正zheng反fan饋kui網wang絡luo的de相xiang移yi。對dui於yu一yi個ge振zhen蕩dang電dian路lu來lai說shuo,必bi須xu同tong時shi滿man是shi振zhen蕩dang電dian路lu的de幅fu度du平ping衡heng條tiao件jian和he相xiang位wei平ping衡heng條tiao件jian,振zhen蕩dang電dian路lu才cai能neng維wei持chi等deng幅fu振zhen蕩dang。
zhendangdianlugangkaishigongzuoshi,zaijietongdianyuandeshunjian,dianluzhongbianchanshengledianliuraodong。zhexiedianliuraodongkenengshijietongdianyuandeshunjianyinqidedianliutubian,yekenengshisanjiguanhuodianluneibudezaoshengxinhao。zhegedianliuraodongzhongbaohanleduozhongpinlvdeweiruozhengxianboxinhao,zhexiexinhaojiushizhendangdianludechushishuruxinhao。
在振蕩電路開始工作時,如果能滿足AF》1,zetongguozhendangdianludefangdayuxuanpinzuoyong,jiunengjiangyuxuanpinwangluopinlvxiangtongdezhengxianboxinhaofangdabingfankuidaofangdadianludeshuruduan,erqitapinlvdexinhaozebeixuanpinwangluoyizhidiao。zheyangjiunengshizhendangdianluzaijietongdianyuanhou,congxiaodaodadejianliqizhendang,zhizhiAF =1時,振蕩幅度定下來。所以AF》1稱為振蕩電路的起振條件。
利用三極管的非線性或在電路中采用負反饋等措施,即可使振蕩電路從AF 》1過渡到AF =1,達到穩定振幅的目的。
如果把振蕩電路的維持條件和起振條件結合起來,寫作AF≥1,zhejiushizhendangdianludefudupinghengtiaojian。yejiushishuo,yaobaozhengzhendangdianlunenggouchanshengbingweichidengfuzhendang,zaimanzuweichitiaojiandetongshi,haibixumanzuqizhentiaojian。zongshangsuoshu,zhendangdianludezhendangtiaojianweiAF≥1:(;PA +(pf=t:2n-rr(n =0,l,2,3--)o
在設計振蕩電路時,還必須注意以下的特性。
1輸出位準的穩定度
相對於時間,溫度,電源電壓的輸出位準穩定度。
2振蕩波形失真
此為正弦波輸出的失真率表示。如果為純粹的正弦波時,失真率成為零。
在高頻率振蕩電路中,除了上述特性以外,尚要考慮到在設計時的頻率可變範圍以及振蕩頻率範圍
3頻率穩定度
振蕩電路特性的良否,是由頻率穩定度決定的,此為振蕩器的重要特性。關於頻率的變動可以用以下數值表示之。
頻率:經過時間的變動
電源ON後,隨著時間的經過,所產生的頻率變動。特別是,在熱機(warm-up)時的變動最大。
頻率溫度係數
相對於溫度變化時的頻率變動,用ppm/℃表示。
頻率:電源電壓變動
電源電壓變化時的頻率變動,用%/V表示。
我們知道振蕩電路由四部分組成,分別是放大電路、正反饋網絡、選(xuan)頻(pin)網(wang)絡(luo)和(he)穩(wen)幅(fu)電(dian)路(lu)。我(wo)們(men)在(zai)分(fen)析(xi)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)時(shi),應(ying)該(gai)先(xian)檢(jian)查(zha)電(dian)路(lu)的(de)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)是(shi)否(fou)完(wan)善(shan),其(qi)次(ci)還(hai)要(yao)檢(jian)查(zha)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)的(de)靜(jing)態(tai)工(gong)作(zuo)點(dian)是(shi)否(fou)正(zheng)確(que),放(fang)大(da)電(dian)路(lu)能(neng)否(fou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),然(ran)後(hou)分(fen)析(xi)電(dian)路(lu)是(shi)否(fou)滿(man)足(zu)自(zi)激(ji)振(zhen)蕩(dang)條(tiao)件(jian)。隻(zhi)有(you)各(ge)個(ge)方(fang)麵(mian)都(dou)檢(jian)查(zha)確(que)認(ren)後(hou),我(wo)們(men)再(zai)來(lai)分(fen)析(xi)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)的(de)共(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)就(jiu)會(hui)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)理(li)解(jie)了(le)。
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