在下图中,设
Au为放大电路的放大倍数,
F为反馈电路的反馈系数。当开关合在“1”时,为一般的交流放大电路,如果在放大电路的输入端加上一个正弦交流电压
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/202306111534031abcbbnxxar.gif)
,则在输出端产生输出电压
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153403l45twlfog3c.gif)
,即
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153403pbvnjmvwle5.gif)
如果将开关合在“2”,如下图所示,则反馈电压作为放大电路的输入。
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153403xzt3jcbmzb2.gif)
如果设法使
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153403w5nkfdmpd5f.gif)
,则可使反馈电压取代输入信号,保证电路有稳定的输出。这样在放大电路不接外信号的情况下,输出一定频率和幅度的正弦波信号,就形成了自激振荡。因此
则
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153404fluatnvuxiu.gif)
即为自激振荡的平衡条件。
(1)振荡条件 自激振荡要同时满足幅度平衡条件和相位平衡条件。因为
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153404rcglvnqtr0j.gif)
幅度平衡条件为
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153404mfsckubhj3i.gif)
所以相位平衡条件为
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/2023061115340443lsmt1qcdj.gif)
只有正反馈电路才有可能满足相位平衡条件,所以自激振荡电路一定是正反馈电路。
(2)振荡建立 起振时必须
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153404m0v55sfvgbs.gif)
,从
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153404erfehvjzovt.gif)
到
![正弦波自激振荡电路](/upload/hcom/20230611153404ut2b0nfejf0.gif)
是振荡建立过程,反馈电压和输出电压的幅度不断增大,达到稳定。
(3)振荡稳定 在自激振荡电路中,反馈元件是非线性的。由于反馈元件的非线性,可以使振荡幅度自动地稳定下来。
振荡过程从起振到稳定的变化波形如下图所示。
(4)起始信号的产生 在电源接通时,会在电路中激起一个微小的扰动信号,它是个非正弦信号,含有一系列不同频率的正弦分量。
所以,一个正弦波振荡电路要由四个部分组成:
●放大电路:放大信号;
●反馈网络:必须是正反馈,反馈信号即是放大电路的输入信号;
●选频网络:保证输出为单一频率的正弦波,即使电路只在某一特定频率满足自激振荡条件;
●稳幅环节:使电路能从 |
AuF |>1 ,过渡到|
AuF |=1,从而达到稳幅振荡。
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