正弦波振荡电路的组成和分析步骤
一般来说,正弦波振荡电路应该具有放大电路和反馈网络,此外,电路中还应包含有选频网络和稳幅环节(例如非线性元件),前者是为了获得单一频率的正弦波振荡,后者是为了达到稳幅振荡。
正弦波振荡电路的选频网络若由电阻和电容元件组成,通常称为RC正弦波振荡电路;若由电感和电容元件组成,则称为LC正弦波振荡电路。一般可以采用以下步骤来分析振荡电路的工作原理:
一、判断能否产生正弦波振荡
l、检查电路是否具备正弦波振荡的组成部分,即是否具有放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。
2、检查放大电路的静态工作点是否能保证放大电路正常工作。
3、分析电路是否满足自激振荡条件。首先检查相位平衡条件,至于幅度条件,一般比较容易满足。若不满足幅度条件,在测试调整时,可以改变放大电路的放大倍数|A|或反馈系数|F|使电路满足|AF| >1的幅度条件。
判断相位平衡条件的方法是:假设断开反馈信号至放大电路的输入端点,并把放大电路的输入阻抗作为反馈网络的负载。在放大电路的断开端点处加信号电压Ui,经放大电路和反馈网络得反馈电压Uf。根据放大电路和反馈网络的相频特性,分析Uf和Ui的相位关系。如果在某一特定频率下相位差为士2nл(n=0,1,2,…),则电路满足相位平衡条件。
二、估算振荡频牢和起振条件
振荡频率由相位平衡条件所决定,而起振条件可由幅度平衡条件|AF|>l的关系式求得。为了计算振荡频率,需要画出断开反馈信号至放大电路的输入端点后的交流等效电路,写出回路增益AF的表示式。令 即可求得满足该条件的频率fo,此fo即为振荡频率;然后令f=fo时的|AF|值大于l,即得起振条件。下面结合具体电路进行分析。