振蕩電路的工作原理具體是什么?
振蕩電路,簡(jiǎn)單來講,就是指能夠產(chǎn)生大小和方向均隨著周期發(fā)生變化的振蕩電流,而產(chǎn)生的這種振蕩電流的電路我們就叫做振蕩電路。
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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。
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個(gè)電路的電阻R=0(包括線圈、導(dǎo)線),從能量角度看沒有其它形式的能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化,即熱損耗為零。
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LC振蕩電路在發(fā)生電磁振蕩時(shí)不向外界空間輻射電磁波,是嚴(yán)格意義上的閉合電路,LC電路內(nèi)部只發(fā)生線圈磁場(chǎng)能與電容器電場(chǎng)能之間的相互轉(zhuǎn)化,即便是電容器內(nèi)產(chǎn)生的變化電場(chǎng),線圈內(nèi)產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)也沒有按麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論激發(fā)相應(yīng)的磁場(chǎng)和電場(chǎng),向周圍空間輻射電磁波。
一般振蕩電路由放大電路、正反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路四部分組成。 放大電路是滿足幅度平衡條件必不可少的,因?yàn)檎袷庍^程中,必然會(huì)有能量損耗,導(dǎo)致振蕩衰減。 通過放大電路,可以控制電源不斷地向振蕩系統(tǒng)提供能量,以維持等幅振蕩,所以放大電路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)換能器,它起補(bǔ)充能量損耗的作用。
正反饋網(wǎng)絡(luò)是滿足相位平衡條件必不可少的,它將放大電路輸出電量的一部分或全部返送到輸入端,完成自激任務(wù),實(shí)質(zhì)上,它起能量控制作用。 選頻網(wǎng)絡(luò)的作用是使通過正反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋信號(hào)中,只有所選定的信號(hào)才能使電路滿足自激振蕩條件,對(duì)于其他頻率的信號(hào),由于不能滿足自激振蕩條件,從而受到抑制,其目的在于使電路產(chǎn)生單一頻率的正弦波信號(hào)。
選頻網(wǎng)絡(luò)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; 若用石英晶體組成,則稱石英晶體振蕩電路。 穩(wěn)幅電路的作用是穩(wěn)定振蕩信號(hào)的振幅,它可以采用熱敏元件或其他限幅電路,也可以利用放大電路自身元件的非線性來完成。 為了更好地獲得穩(wěn)定的等幅振蕩,有時(shí)還需引入負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。
在分析振蕩電路的工作原理時(shí)先檢查電路是否具有放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié),再檢查放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是否能保證放大電路正常工作,然后分析電路是否滿足自激振蕩條件,即相位平衡條件與振幅平衡條件。
振蕩電路的振蕩條件包括平衡條件和起振條件兩部分。 振蕩電路的平衡條件就是振蕩電路維持等幅振蕩的條件。 振蕩電路的平衡條件包括幅度平衡條件和相位平衡條件兩部分。 振蕩電路乏所以能夠在沒有外加輸入交流信號(hào)的情況下就有輸出信號(hào),是因?yàn)樗米陨淼恼答佇盘?hào)作為輸入信號(hào)了。
振蕩電路剛開始工作時(shí),在接通電源的瞬間,電路中便產(chǎn)生了電流擾動(dòng)。 這些電流擾動(dòng)可能是接通電源的瞬間引起的電流突變,也可能是三極管或電路內(nèi)部的噪聲信號(hào)。 這個(gè)電流擾動(dòng)中包含了多種頻率的微弱正弦波信號(hào),這些信號(hào)就是振蕩電路的初始輸入信號(hào)。
輸出位準(zhǔn)的穩(wěn)定度
相對(duì)于時(shí)間,溫度,電源電壓的輸出位準(zhǔn)穩(wěn)定度。
此為正弦波輸出的失真率表示。 如果為純粹的正弦波時(shí),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(shè)計(jì)時(shí)的頻率可變范圍以及振蕩頻率范圍。
振蕩電路特性的良否,是由頻率穩(wěn)定度決定的,此為振蕩器的重要特性。 頻率經(jīng)過時(shí)間的變動(dòng)電源ON后,隨著時(shí)間的經(jīng)過,所產(chǎn)生的頻率變動(dòng)。 特別是,在熱機(jī)(warm-up)時(shí)的變動(dòng)zui大。
頻率溫度系數(shù)
相對(duì)于溫度變化時(shí)的頻率變動(dòng),用ppm/℃表示。 電源電壓變化時(shí)的頻率變動(dòng),用%/V表示。