振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的;一个是反馈电压 u f 和输入电压 U i 要相等 , 这是振幅平衡条件 。二是 u f 和 u i 必须相位相同 , 这是相位平衡条件 , 也就是说必须保证是正反馈 。一般情况下 , 振幅平衡条件往往容易做到 , 所以在判断一个振荡电路能否振荡 , 主要是看它的相位 平衡条件是否成立 。
振荡器按振荡频率的高低可分成超低频( 20 赫以下)、低频( 20 赫~ 200 千赫)、高频( 200 千赫~ 30 兆赫)和超高频( 10 兆赫~ 350 兆赫)等几种 。按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类 。
正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成 LC 振荡器、 RC 振荡器和石英晶体振荡器三种 。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度 , 只在要求很高的场合使用 。在一般家用电器中 , 大量使用着各种 L C 振荡器和 RG 振荡器 。
LC 振荡器
LC 振荡器的选频网络是 LC 谐振电路 。它们的振荡频率都比较高 , 常见电路有 3 种 。
( 1 )变压器反馈 LC 振荡电路

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图 1 ( a )是变压器反馈 LC 振荡电路 。晶体管 VT 是共发射极放大器 。变压器 T 的初级是起选频作用的 LC 谐振电路 , 变压器 T 的次级向放大器输入提供正反馈信号 。接通电源时 , LC 回路中出现微弱的瞬变电流 , 但是只有频率和回路谐振频率 f 0 相同的电流才能在回路两端产生较高的电压 , 这个电压通过变压器初次级 L1 、 L2 的耦合又送回到晶体管 V 的基极 。从图 1 ( b )看到 , 只要接法没有错误 , 这个反馈信号电压是和输入信号电压相位相同的 , 也就是说 , 它是正反馈 。因此电路的振荡迅速加强并最后稳定下来 。
变压器反馈 LC 振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振 , 但频率稳定度不高 。它的振荡频率是:f 0 =1 / 2π LC。常用于产生几十千赫到几十兆赫的正弦波信号 。
( 2 )电感三点式振荡电路

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图 2 ( a )是另一种常用的电感三点式振荡电路 。图中电感 L1 、 L2 和电容 C 组成起选频作用的谐振电路 。从 L2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极 。从图 2 ( b )看到 , 晶体管的输入电压和反馈电压是同相的 , 满足相位平衡条件的 , 因此电路能起振 。由于晶体管的 3 个极是分别接在电感的 3 个点上的 , 因此被称为电感三点式振荡电路 。
电感三点式振荡电路的特点是:频率范围宽、容易起振 , 但输出含有较多高次调波 , 波形较差 。它的振荡频率是:f 0 =1/2π LC , 其中 L=L1 + L2 + 2M。常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号 。
( 3 )电容三点式振荡电路

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还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路 , 见图 3 ( a ) 。图中电感 L 和电容 C1 、 C2 组成起选频作用的谐振电路 , 从电容 C2 上取出反馈电压加到晶体管 VT 的基极 。从图 3 ( b )看到 , 晶体管的输入电压和反馈电压同相 , 满足相位平衡条件 , 因此电路能起振 。由于电路中晶体管的 3 个极分别接在电容 C1 、 C2 的 3 个点上 , 因此被称为电容三点式振荡电路 。
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