振荡电路

1.什么是振荡?振荡器必须具备什么条件才能振荡?
答：如图1-28所示电路，开关S打到位置1时，电容C就被充电到电源电压，再将开关S从1切换到2的位置，使电容C与电感L并联起来，这时电容C 就向电感L放电。在C刚放电时，由于电感中的电流不能突变，因此放电电流从零开始，逐渐增大，而电容C的端电压逐渐减小。此时电容C中的电能逐渐变为电感 L中的磁能；当电容中的电荷放完，其端电压等于零时，这时电容不再放电，但由于电感中的电流不能突变，因此，电流并不会突然消失，而是按照原来的方向继续 流动，电感L反过来向电容C充电，电容两端重新出现电荷，但此时电容两端的电压极性与原来电容两端电压极性相反。在L向C反向充电的过程中，电感L的电流 逐渐减小，电容C上的电压逐渐增大，使电感中的磁能又变成电容中的电能。

当电容的端电压达到最大值时，C又向L充电，其过程与前述相同，只是放电电流方向相反。就这样电能和磁能反复地相互转换，我们把这种现象称为振荡。
振荡器实质是一种满足自激振荡条件的反馈放大器，它可以产生正弦波信号或非正弦波信号。能产生正弦波信号的振荡器称为正弦波振荡器，其电路称为正弦 波振荡电路。正弦波振荡电路是一个满足自激振荡条件的正反馈放大电路，有时也称为反馈振荡电路。正弦波振荡器产生持续振荡有两个条件，其一为振幅平衡条件 (OAF│=AF=1)；其二为相位平衡条件(φa+φf=2nπ，n=0，1，2，……)。这里设

式中，φa为基本放大电路输出信号与输入信号之间的相位差；φf为反馈信号与输出信号之问的相位差。
2．正弦波振荡电路由哪几部分组成?各部分有什么作用?
答：正弦波振荡电路由四部分组成，即放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。
(1)放大电路具有一定的电压放大倍数，其作用是对选择出来的某一频率的信号进行放大。根据电路需要可采用单级放大电路或多级放大电路。
(2)反馈网络是反馈信号所经过的电路，其作用是将输出信号反馈到输入端，引入自激振荡所需的正反馈，一般反馈网络由线性元件R、L和C按需要组成。
(3)选频网络具有选频的功能，其作用是选出指定频率的信号，以便使正弦波振荡电路实现单一频率振荡。选频网络分为Lc选频网络和Rc选频网络。使用LC选频网络的正弦波振荡电路，称为LC振荡电路；使用RC选频网络的正弦波振荡电路，称为RC振荡电路。
选频网络可以设置在放大电路中，也可以设置在反馈网络中。
(4)稳幅环节具有稳定输出信号幅值的作用，以便使电路达到等幅振荡，因此稳幅环节是正弦波振荡电路的重要组成部分。
3．什么叫RC振荡器?
答：采用RC元件组成的电路作选频网络的正弦波振荡电路，称为RC振荡器。按反馈网络的结构特点，RC振荡电路可分为RC移相式、RC桥式和双T式选频网络的振荡电路。其中RC桥式振荡电路采用RC串并联电路作选频网络，故又称RC串并联振荡电路，如图1-29所示。

这 个电路由两部分组成，即放大器Au和选频网络Fuo Au为集成运算放大器所组成的电压串联负反馈放大器，而Fu则由Zl、Z2组成，同时兼作正反馈网络。Zl、Z2和Rl、R2正好形成一个四臂电桥，放大 电路的输入端和输出端分别接到电桥的两个对角线上，因此这种RC振荡电路又称RC桥式振荡器。
4．什么是RC移相式正弦波振荡电路?
答：RC移相式正弦波振荡电路是把RC移相网络作为正弦波振荡电路的反馈环节，如图l-30所示。该振荡电路的RC移相网络提供180°解的相移， 而放大器采用反相输入比例放大电路，故φa=-180。，φa+φf=0°满足振荡的相位条件，只要调节热敏电阻Rf，使放大倍数足以补偿反馈网络引起的 信号幅度衰减，就可以产生正弦波振荡信号。

5．什么叫变压器反馈式LC振荡器?
答：反馈网络采用变压器，利用变压器的一次绕组与电容并联组成振荡回路作选频网络，代替晶体管集电极电阻Rc，从变压器的二次绕组引回反馈电压并将其加到放大电路的输入端，电路如图1-31所示。

变压器反馈式LC振荡电路的特点是振荡频率调节方便，容易实现阻抗匹配和达到起振要求，输出波形一般，频率稳定度不高，产生正弦波信号的频率为几千赫至几十兆赫，一般适用于要求不高的设备。
6．什么叫电感三点式振荡器?它是怎样工作的?
答：电感三点式振荡器的典型电路如图1-32所示。在LC振荡回路中，电感有一个抽头使线圈分成两部分即线圈L1和线圈L2，线圈L1的3端接到晶 体管的基极B，线圈L2的1端接晶体管的集电极C，中间抽头2接发射极E。也就是说电感线圈的三端分别接晶体管的三极，所以叫电感三点式振荡器，又称哈特 莱振荡器。

在该电路中L1兼作反馈网络，通过耦合电容Cl将Ll反馈电压加在晶体管的输入端，经放大后，在LC振荡回路中得到高频振荡信号，只要适当选择电感线圈抽头的位置．使反馈信号大于输入信号，就可以在LC回路中获得不衰减的等幅振荡。
其振荡频率可由下式求得：

式中，Ll、L2为线圈抽头两边的自感系数；M为两段电感线圈的瓦感系数；C为振荡电容；?o为振荡频率。
7．什么叫电容三点式振荡器?它是怎样工作的?
答：图1-33是电容三点式振荡器的典型电路图。其结构与电感三点式振荡器相似，只是将L、C互换了位置。LC振荡回路中采用两个电容串联成电容支路，两 电容中间有一引出端，通过引出端从LC振荡回路的电容支路上取一部分电压反馈到放大电路的输入端，由于电容支路三个端点分别接于晶体管的三极上，所以把这 种电路称为电容三点式LC振荡器，又称为柯尔皮兹振荡器。