1、.振蕩電路的用途和振蕩條件不施加信號就自動將直流電力轉換成具有一定振幅和一定頻率的交流信號的電路稱為振蕩電路或振蕩器。 這種現(xiàn)象也稱為自激振動。 或者，能產(chǎn)生交流信號的電路稱為振蕩電路。一個振蕩器應當包括三部分：放大器、正反饋電路和選擇頻率網(wǎng)絡。 放大器可以放大被施加到振蕩器的輸入端子的輸入信號，并且保持輸出信號恒定。 正反饋電路保證供給振蕩器輸入端的反饋信號的相位相同，僅此就能維持振蕩。 頻率選擇性網(wǎng)絡使得只有特定頻率f 0可以通過，從而使振蕩器產(chǎn)生單個頻率的輸出。振蕩器振蕩能否維持穩(wěn)定的輸出，由以下兩個條件決定，一個是由于反饋電壓u f和輸入電壓U i相等，從而成為振幅平衡條件。 二是u

2、f和u i必須相位相同，所以必須保證相位平衡條件，即正反饋。 一般來說，振幅平衡條件多能容易地實現(xiàn)，因此為了判斷一個振蕩電路是否能振蕩，主要要看相位平衡條件是否成立。振蕩器根據(jù)振蕩頻率的高低，分為超低頻率(20赫茲以下)、低頻(20赫茲 200千赫茲)、高頻(200千赫茲 30兆赫茲)和超高頻(10兆赫茲 350兆赫茲)等。 根據(jù)振蕩波形分為正弦波振蕩和非正弦波振蕩兩種。正弦波振蕩器根據(jù)頻率選擇網(wǎng)絡中使用的元件分為LC振蕩器、RC振蕩器、水晶振蕩器三種。 水晶振蕩器具有高頻率穩(wěn)定度，只在有高要求的情況下使用。 在一般家庭用電器中，多使用各種L C振蕩器和RC振蕩器。LC振蕩器LC振蕩器的頻率選

3、擇性網(wǎng)絡是LC諧振電路。 這些振蕩頻率都很高，常見的電路有三種。(1)變壓器反饋LC振蕩電路圖1 (a )是變壓器反饋LC振蕩電路。 晶體管VT是發(fā)射極放大器。 變壓器t的一次是作為選擇頻率工作的LC諧振電路，變壓器t的二次向放大器輸入提供正反饋信號。 接通電源后，LC電路中出現(xiàn)微弱的瞬變電流，但是只有頻率與電路諧振頻率f 0相同的電流在電路兩端產(chǎn)生高電壓，該電壓通過變壓器一次級L1、L2的耦合返回晶體管v的基極。 從圖1 b可以看出，如果連接方法沒有錯誤，則該反饋信號電壓具有與輸入信號電壓相同的相位，即正反饋。 因此，電路的振動迅速增強，最終穩(wěn)定了。變壓器反饋LC振蕩電路的特征是頻率范圍寬，

4、容易振蕩，但是頻率的穩(wěn)定性不高。 其振蕩頻率是f 0=1/2 LC。 常用于產(chǎn)生數(shù)十千赫茲到數(shù)十兆赫茲的正弦波信號。(2)電感三點式振蕩電路圖2 (a )是另一個常用的電感三點式振蕩電路。 圖中的電感L1、L2和電容器c構成作為選擇頻率發(fā)揮作用的諧振電路。 從L2取出的反饋電壓被施加到晶體管VT的基極。 從圖2 (b )可以看出，晶體管的輸入電壓和反饋電壓為同相，滿足相位平衡條件，因此電路可以振蕩。 因為晶體管的3極分別與電感的3點連接，所以被稱為電感的3點式振蕩電路。電感三點式振蕩電路的特征是頻率范圍寬，容易振蕩，但輸出中含有很多高次諧波，波形差。 其振蕩頻率是f 0=1/2 LC，L=L1

5、 L2 2M。 常用于產(chǎn)生幾十兆赫茲以下的正弦波信號。(3)電容器3點式振蕩電路另一個一般的振蕩電路是電容器三點式振蕩電路，參見圖3 (a )。 圖中的電感l(wèi)和電容器C1、C2構成作為選擇頻率發(fā)揮功能的諧振電路，從電容器C2取出反饋電壓，并將其施加到晶體管VT的基極。 從圖3 (b )可以看出，晶體管的輸入電壓和反饋電壓為同相，滿足相位平衡條件，因此電路可以振蕩。 電路中的晶體管的3個極分別連接于電容器C1、C2的3點，因此被稱為電容器3點式振蕩電路。電容器三點式振蕩電路的特征是，頻率的穩(wěn)定性高，輸出波形好，頻率高達100兆赫以上，但頻率調整范圍窄，所以適合固定頻率的振蕩器。 其振蕩頻率為f

6、0=1/2 LC，C=C 1 C 2 C 1 C 2。上述三種振蕩電路中，放大器都是共用的發(fā)射極電路。 發(fā)射極接合法振蕩器增益高，容易振蕩。 振蕩電路的放大器也可以以公共基礎電路形式連接。 共享基接合法的振蕩器振蕩頻率高，而且頻率穩(wěn)定性好。RC振蕩器RC振蕩器的頻率選擇性網(wǎng)絡是RC電路，其振蕩頻率相對低。 常用的電路有兩種。(1 ) RC相移振蕩電路圖4 (a )是RC相移振蕩電路。 電路中的第三節(jié)RC網(wǎng)絡同時起到頻率選擇和正反饋的作用。 從圖4 (b )的交流等效電路來看，因為是單級的發(fā)射極放大電路，所以晶體管VT的輸出電壓u0和輸出電壓U i相位偏移180。 在輸出電壓通過RC網(wǎng)絡之后，在

7、成為反饋電壓U f并到達輸入端時，RC網(wǎng)絡相對于某個特定的頻率f 0的電壓僅產(chǎn)生180度的相移，因此，僅頻率f 0的信號電壓被正反饋，電路振蕩。 RC網(wǎng)絡是頻率選擇性網(wǎng)絡，其是正反饋電路的一部分。RC相移振蕩電路的特征是電路簡單經(jīng)濟，但穩(wěn)定性不高，調節(jié)不便。 一般在固定頻率振蕩器或不太要求的情況下使用。 其振蕩頻率是第三節(jié)RC如果網(wǎng)絡參數(shù)相同： f 0=1 2 6RC。 頻率一般為幾十千赫茲。(2 ) RC橋式振蕩電路圖5 (a )是常見的RC網(wǎng)橋振蕩電路。 圖中左側的R1C1和R2C2串聯(lián)并聯(lián)電路是其選擇頻率網(wǎng)絡。 頻率選擇性網(wǎng)絡還是正反饋電路的一部分。 該頻率選擇網(wǎng)絡在一個特定頻率f 0的

8、信號電壓上不進行相移(相移為0 )，并且其他頻率的電壓具有大小不同的相移。 由于放大器有2級，所以從V2輸出端取出的反饋電壓U f與放大器的輸入電壓同相(2段位移相器360=0)。 因此，在反饋電壓經(jīng)由頻率選擇網(wǎng)絡反饋到VT1的輸入端的情況下，只有某一特定頻率f 0的電壓滿足相位平衡條件而振蕩。 可知RC串聯(lián)并聯(lián)電路同時起著頻率選擇和正反饋的作用。實際上，為了提高振蕩器的工作質量，電路被附加了由R t和R E1構成的串聯(lián)電壓負反饋電路。 其中，R t是具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻，具有降低電路穩(wěn)定的振蕩振幅和非線性失真的作用。 由圖5 (b )的等效電路可知，該振蕩電路是橋接電路。 R1C1、R2

9、C2、R t和r1e分別是橋的四個臂，放大器的輸入和輸出連接到橋的兩條對角線，因此被稱為RC橋振蕩電路。RC橋式振蕩電路的性能優(yōu)于RC移相振蕩電路。 穩(wěn)定性高，非線性失真小，容易調整頻率。 在R1=R2=R、C1=C2=C時，其振蕩頻率為f0=1rc。 其頻率范圍為1赫茲 1兆赫茲。調幅檢波電路廣播和無線通信利用調制技術，除高頻信號之外還發(fā)送低頻聲音信號。 在接收機處恢復的過程稱為解調。 其中，將低頻信號稱為調制信號，將高頻信號稱為載波。 常見的連續(xù)波調制方法有振幅調制和頻率調制兩種，對應的解調方法稱為檢波和頻率調制。首先，介紹振幅調制和檢波電路。(1)振幅調制電路在幅度調制中，載波信號的幅度

10、根據(jù)調制信號的幅度變化，并且載波信號的頻率不根據(jù)調制信號的幅度變化。 能夠進行振幅調制功能的電路稱為振幅調制電路或振幅調制器。由于振幅調制為非線性頻率變換過程，所以使用二極管、晶體管等非線性裝置是重要的。 根據(jù)調制過程，在哪個電路中可以將晶體管振幅調制電路分為集電極振幅調制、基極振幅調制、發(fā)射器振幅調制三種。 以下，以集電極振幅調制電路為例。圖6是集電極振幅調制電路，經(jīng)由T1向晶體管基極施加在高頻載波振蕩器中產(chǎn)生的等寬度載波。 低頻調制信號經(jīng)由T3耦合到集電極。 C1、C2、C3是高頻旁路電容器，R1、R2是偏置電阻。 集電極的LC并聯(lián)電路在載波頻率上諧振。 如果在特性曲線的彎曲部分選擇晶體管

11、的靜態(tài)工作點，則晶體管是非線性器件。 由于晶體管的集電極電流取決于調制電壓而變化，所以集電極中的兩個信號通過非線性作用進行振幅調制。 LC諧振電路調諧到載波的基頻，因此獲得T2的二階幅度調制波輸出。(2)檢波電路檢波電路和檢波器的作用是從振幅調制波中提取低頻信號。 那個工作的過程正好與振幅調制相反。 檢波過程也是一種頻率轉換過程，也必須使用非線性部件。 經(jīng)常使用的是二極管和晶體管。 此外，為了提取低頻有用的信號，必須使用濾波器來去除高頻成分，因此檢測電路通常包括非線性部件和濾波器兩個部分。 以二極管檢波器為例說明其動作。圖7是二極管檢波電路。 VD是檢波元件，c和r是低通濾波器。 當輸入的諧波信號大時，二極管VD間歇地操作。 在正半周二極管導通，對c充電的負半周期和輸入電壓小時，二極管關斷，c對r放電。 在r的兩端得到的電壓中包含很多頻率成分，經(jīng)由電容器c除去高頻部分，進而經(jīng)由直流截止電容器C 0的直流截止作用，可以獲得在輸出側被還原的低頻信號。調頻和調頻電路頻率調制根據(jù)調制信號的振幅而變化載波頻率，振幅不變化。 鑒識從調頻波解調原來的低頻信號，其過程與調頻相反。(1)頻率調制電路能夠完成調頻功能的電路被稱為調頻器或調頻電路。 經(jīng)常使用的頻率調制方法為直接頻率調制方法，即，使用調制信號來直接改變載波振蕩器的頻率的方