張忠偉
(作者單位:安陽市中波轉(zhuǎn)播臺)
振蕩器基本原理分析
張忠偉
(作者單位:安陽市中波轉(zhuǎn)播臺)
振蕩器是一種用來產(chǎn)生交流信號的電路,正玄波振蕩器用來產(chǎn)生正玄波信號。振蕩器主要由放大電路、選頻電路和正反饋電路三部分組成。本文簡要分析了振蕩器的基本原理,希望可以為初學者提供一定的幫助。
放大電路;選頻電路;正反饋電路;振蕩器
振蕩器的組成如圖1所示。
圖1 振蕩器組成方框圖
接通電源后,放大電路獲得供電開始導(dǎo)通,導(dǎo)通時電流有一個從無到有的變化過程,該變化的電流中包括有微弱的0-∞各種頻率的信號,這些信號輸出并送到選頻電路,選頻電路從中選出頻率為f0的信號,f0信號經(jīng)正反饋電路反饋到放大電路的輸入端,放大后輸出幅度較大的f0信號,f0信號又經(jīng)選頻電路選出,再經(jīng)過正反饋電路反饋到放大電路輸入端進行放大,然后輸出幅度更大的f0信號,接著又選頻、反饋和放大,如此反復(fù),放大電路輸出的f0信號越來越大。隨著f0信號的不斷增大,由于三極管非線性的原因(即三極管輸入信號達到一定幅度時,放大能力會下降,幅度越大,放大能力下降越多),放大電路的放大倍數(shù)A自動不斷減小。
放大電路輸出的f0信號不是全部都反饋到放大電路的輸入端,而是經(jīng)反饋電路衰減了再送到放大電路輸入端,設(shè)反饋電路反饋衰減倍數(shù)為1/F。在振蕩器工作后,放大電路的放大倍數(shù)A不斷減小,當放大電路的放大倍數(shù)A與反饋電路的衰減倍數(shù)1/F相等時,輸出的f0信號幅度不會再增大。例如f0信號被反饋電路衰減為原來的1/10,再反饋到放大電路放大10倍,輸出的f0信號不會變化,電路輸出穩(wěn)定的f0信號。
從前面介紹的振蕩器工作原理知道,振蕩器正常工作需要滿足下面兩個條件。
2.1 相位條件
相位條件要求電路的反饋為正反饋。振蕩器沒有外加信號,它是將反饋信號作為輸入信號,振蕩器中的信號相位會有兩次改變,放大電路相位改變ΦA(chǔ)(又稱相位ΦA(chǔ))、反饋電路相位改變ΦF。振蕩器相位條件要求滿足ΦA(chǔ)+ΦF=2nπ(n=0,1,2,...)
只有滿足上述條件才能保證電路的反饋為正反饋。例如放大電路將信號倒相180°(ΦA(chǔ)=π),那么,反饋電路必須再將信號倒相180°(ΦF=π),這樣才能保證電路的反饋是正反饋。
2.2 幅度條件
幅度條件指振蕩器穩(wěn)定工作后,要求放大電路的放大倍數(shù)A,使其與反饋電路的衰減系數(shù)1/F相等,即A=1/F。只有這樣,才能保證振蕩器能輸出穩(wěn)定的交流信號。
在振蕩器剛起振時,要求放大電路的放大倍數(shù)A大于反饋電路的1/F,即A >1/F(AF>1),這樣才能讓輸出信號的幅度不斷增大,當輸出信號幅度達到一定值時,就要求A=1/F(可以通過減少放大電路的放大倍數(shù)A或增大反饋電路的1/ F來實現(xiàn)),這樣才能讓輸出信號幅度達到一定值時穩(wěn)定不變。
振蕩器是電子技術(shù)中一種非常重要的技術(shù)。不管在工業(yè)電器或家用電器中,其電路涉及面非常廣泛,種類大致分為RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器三種。其電路的內(nèi)部工作原理非常復(fù)雜,但其基本原理不會改變,無非在電路工作穩(wěn)定程度上,加了一些輔助電路。本文簡要分析了振蕩電路的基本原理,復(fù)雜的振蕩電路此不贅述,希望能給理論尚淺的初學者提供一定的幫助。參考文獻:
[1]吳運昌.模擬電子線路基礎(chǔ)[M].廣州:華南理工大學出版社,2005.