完整版振荡电路大全Word文档格式.docx

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的低频振荡情况。

100PF^TuT

CD4O65UB

R3

RTS2CD40S9UB

RES2CIMD65U0

R150-2K

C5=C6

5.采用两三极管构成的RC振荡器，其中R5=R8,R7=R6

这个电路由RC串并网络构成选频网络，同时兼作正反馈电路以产生振荡，两个电

阻和电容的数值各自相等。

负反馈电路中有两个二极管，它们的作用是稳定输出信号的

幅度。

也可以采用其他的非线形元件来自动调节反馈的强度，以稳定振幅，如：

热敏电阻、场效应管等。

该电路输出波形较好，缺点是频率调节比较困难。

RC文氏电桥振荡电路

RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示，RC串并联网络是正反馈网络，由运算放大器、Rq和R负反馈网络构成放大电路。

+[>

图1RC文氏电桥振荡器

CiRi和C2F2支路是正反馈网络，F3F4支路是负反馈网络。

CR、C2R、R、R正好构成一个桥路，称为文氏桥。

RC串并联选频网络的选频特性

RC串并联网络的电路如图2所示。

RC串联臂的阻抗用Zi表示，RC并联臂的阻抗用乙表示。

4-

图2RC串并联网络

RC串并联网络的传递函数为

三駕+（1/

角/（I+JKJ&

d）

用十"

卩6”[龜总十w血6）]

=［尺+W2CJX1十隅q）+&

+（1.打®

Cj4+■/Cj4-尺q

.式

（1）

当输入端的电压和电流同相时，电路产生谐振，也就是式

（1）是实数，虚部为0。

令式

（1）的虚部为0,即可求出谐振频率。

谐振频率

2九/岛尽

对于文氏RC振荡电路，一般都取R=R=艮，C=C=C2时，于是谐振角频率：

频率特性

幅频特性

相频特性

如二-arctg1%srctg中.寸也

1+—+—=■

文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。

（b）相频特性曲线

图3RC串并联网络的频率响应特性曲线

反馈系数

当满足R=R=R,C=C=C2条件，且当f=fo时的反馈系数

荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率，即保证R=R=

艮，C=C=C2始终同步跟踪变化，于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时，不会影响反馈系数和相角，在调节频率的过程中，不会停振，也不会使输出幅度改变。

根据振荡条件丨AF丨〉1,在谐振时，放大电路的电压增益应该Au=3。

由图1可知，RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端，运算放大器的电压增益由F3和F4确定，是电压串联负反馈，于是应有

（10-2-7）

振荡的建立和幅度的稳定

振荡的建立

所谓振荡的建立，就是要使电路自激，从而产生持续的振荡输出。

由于电路中存在噪声，噪声的频谱分布很广，其中也包括fo及其附近一些频率成分。

由

于噪声的随机性，有时正有时负，有时大一些有时小一些。

为了保证这种微弱的信号，经过放大通过正反馈的选频网络，使输出幅度愈来愈大，振荡电路在起振时应有比振荡稳定时更大一些的电压增益，即丨AF丨>

1,所以Af>

3，丨AF

丨>

1称为起振条件。

通过热敏元件稳定输出幅度

=1+—>

3

加入R、R支路，电路是串联电压负反馈，其放大倍数氏。

若

Af始终大于3,振荡电路的输出会不断加大，最后受电路中非线性元件的限制，使振荡幅度不再增加，但振荡电路的输出会产生失真。

所以应该在起振时使代f

>

3,而当振起来以后，应使Auf=3。

解决这个问题必须要自动地改变运算放大器的增益，起振时，增益大于3,起振后增益稳定在3。

决定运算放大器增益的是R和例如我们通过图4电路中的R来调节增益。

R是具有正温度系数的热敏电阻，起振前其阻值较小，使Af>

3。

当起振后，流过R的电流加大，R的温度升高阻值加大，负反馈增强以控制输出幅度，达到振荡稳定状态

An=3,冈■二卫P=1

时，"

f。

若热敏电阻是负温度系数，应放置在R3的位置。

几种常见振荡器的高频电路

图4-7是一些常见振荡器的高频电路

电容反馈振荡器的实际电路

图4-8（a）是一电容反馈振荡器的实际电路

图（b）是其交流等效电路。

电感反馈振荡器电路

（c）咼频等效电路

图4-10电感反馈振荡器电路

式中的L为回路的总电感，由图4-9有:

实际上，由相位平衡条件分析，振荡器的振荡频率表达式为:

厂_I1

由起振条件分析，同样可得起振时的gm应满足:

為上（也乜；

）石+g盖

克拉泼振荡器电路

它是用电感L和可变电容C3（C3

图4-10是克拉泼振荡器的实际电路和交流等效电路

<

C1、C2）的串联电路代替原来电感。

11nulI

（a）实际电路

（b）交流等效电路

图4-11克拉泼振荡器电路

由图4JQ可知.冋路的总申容为’

（4-35）

Illi"

a1

=11T

◎&

Qqq

晶体管以部分按入的形式接入回路，减少了晶体菅与回路问的牺合，其接入系数为*

C4-37）

设并联谐振回路吨感两端）时谐拆但抗为眈则等效

到品体管g两輸的戻談电阻为匚

兔**（卽&

因此，C1过大，负载电阻RL将很小，放大器的增益就低，环路增益就小，可能导致振荡器停振。

振荡器的振荡频率和反馈系数分别为：

由上面分析可得：

（1）由于电容C3远小于电容C1、C2，所以电容C1、C2对振荡器的振荡频率影

响不大，因此可以通过调节C3调节振荡频率；

（2）由于反馈回路的反馈系数仅由C1与C2的比值决定，所以调节振荡频率不会

影响反馈系数；

（3）由于晶体管的极间电容与C1、C2并联，因此极间电容的变化对振荡频率的影

响很小；

（4）由（4-37）可知，当通过调节C3调节振荡频率时，负载电阻RL将随之改变,

导致放大器的增益变化，因此调节频率时有可能因环路增益不足而停振，故主

要用于固定频率或窄带的场合。

西勒振荡器电路

图4-11是西勒振荡器的实际电路和交流等效电路。

它的主要特点，就是与电感L并联

可变电容C4，同样有C3«

C1、C2。

（a）实际电路；

（b）交流等效电路

图4-12西勒振荡器电路

由图4-11可知，回路的总电容为

J~i_

—4h—

qqq

振蒜器的振荡頻率为

场效应管振荡器电路

原则上说，各种晶体管振荡线路，都可以用场效应管构成，可以根据振荡原理导岀用场效应管参数表示的振荡条件。

⑷3）

-S

CI

q

47pF

13闵

tJ

—6肋pF

—5

”5pF

20器

（c）电容反馈场效应管振荡器

图4-13由场效应管构成的振荡器电路

并联型晶体振荡器电路

并联型晶体振荡器的实用线路（C1、C2与石英晶体构成谐振）

串联型晶体振荡器

在串联型晶体振荡器中，晶体接在振荡器要求低阻抗的两点之间，通常接在反馈电路中。

图

4-23示岀了一串联型晶体振荡器的实际线路和等效电路。

VJT=

Tid

L

密勒振荡器电路

弥勒电路电感反馈式并联晶体振荡器

场效应管晶体并联型振荡器电路

1000pF

泛音晶体皮尔斯振荡器电路

火焰检测电路

2,2火焰检测电略

火焰肉子电流非常徴弱.一般采用火焰的导电性进行检测的直流检测方法很不可靠•在闾3L环境污染尊情况下适成绝缘电阻下降时JSSS产生戌假恰号而利用火焰使空气电离后，在电扱间泉现的趾向辱电性.来用交裁检關方法就可以蛊免这个问题勺

一般地•火焰倍号等效于庄电极间有數兆电阻与二极腎串联火焰检测电賂如图3所示.R2I通过离予棒接到火焰上，而火焰I®

嘴通过机壳接地濒管Q2.变圧器TI的朕边构成框荡敢路■可以在TI的刚边产生100V左右的交流电压。

当有火姑时.由于火対的粮向导电性，交流电只有半用通过火掐给电容C26充电琏C26两端产生上止下负的电压，将这一负电压送刊单片机内部的模拟比较器就可以判断是否有火焰。

没有火焰时不会形成电沆期路」；

2囱的下瑞不会障战亂电压.而Sf^JR机壳产生较大U电诡时•由于是双向导电的•电容C25对交沆信号短路，也不会产生馥电压，从而避免了康報倩号的产生’