1正弦波振荡器的基本原理

封面西藏第一神山·冈仁波齐峰返回引言正弦波振荡电路是一个没有输入信号但有输出信号的、带选频网络的正反馈放大电路。振荡电路（即正反馈放大电路）与负反馈放大电路在电路结构上的根本区别之一就是反馈信号Xf在输入端与输入信号Xi的迭加是相加的，所以在分析其相位条件时与负反馈自激振荡有所不同。本页完引言返回学习要点本节学习要点和要求区别正、负反馈电路比较环节正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路起振条件正弦波振荡电路的基本组成部分及作用返回学习主页使用说明：要学习哪部分内容，只需把鼠标移到相应的目录上单击鼠标左键即可。正弦波振荡器的基本原理主页结束正、负反馈电路比较环节的区别正弦波振荡电路的振荡条件正弦波振荡电路起振条件正弦波振荡电路的基本组成部分返回埃及·帝王谷·门农神像一、正、负反馈电路比较环节的区别一、正、负反馈电路比较环节的区别正弦波振荡器的基本原理继续本页完a基本放大器的相移vit0vot0vft0vidt0f反馈网络的相移负反馈放大电路反馈信号Vf与输入信号Vi相减得净输入信号Vid,Vid是衰减的。正反馈放大电路vit0vot0vft0vidt0反馈信号Vf与输入信号Vi相加得净输入信号Vid,Vid是增加的。-1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVi+1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVi····················比较正、负反馈电路净输入信号一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完a基本放大器的相移正弦波振荡器的基本原理vit0vot0vft0vidt0f反馈网络的相移负反馈放大电路正反馈放大电路vit0vot0vft0vidt0注意负反馈和正反馈电路的净输入信号大小的区别。-1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVi+1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVi············vit0vot0vft0vidt0f反馈网络的相移负反馈放大电路正反馈放大电路vit0vot0vft0vidt0本内容学习结束页一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完a基本放大器的相移正弦波振荡器的基本原理注意负反馈和正反馈电路的净输入信号大小的区别。本内容学习完毕，单击返回，返回学习主页，单击继续，学习《正弦波振荡电路的振荡条件》。返回继续-1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVi+1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVi············过度一、正、负反馈电路比较环节的区别正弦波振荡器的基本原理+1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVivit0vot0vft0vidt0继续正反馈放大电路······二、正弦波振荡电路的振荡条件一、正、负反馈电路比较环节的区别继续二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件XoXaXf基本放大电路A、a反馈网络F、fXiS开关S正弦波振荡器的基本原理正反馈放大电路+1基本放大电路A、a反馈网络F、fVoVidVfVivit0vot0vft0vidt0为了分析的方便，把电路改画为如图所示，在输入端和反馈端之间加入一个开关S。并用X代替V。··············过度一、正、负反馈电路比较环节的区别继续二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理XoXaXfXiS开关S基本放大电路A、a反馈网络F、f正反馈放大电路······工作原理分析一、正、负反馈电路比较环节的区别继续二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件先把开关打至Xi端，输入一个信号Xa(称为激励信号)。基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S经基本放大电路放大后输出XoXo=AXa调整反馈网络的参数使反馈信号Xf与输入信号Xa相同。Xf=Xa这时把S打至Xf端，则Xf可以代替Xa。电路不需要输入就有输出。注意：反馈信号Xf与输入信号Xa相同的含义为大小相等，相位一致。正弦波振荡器的基本原理正反馈放大电路·····················工作原理分析一、正、负反馈电路比较环节的区别继续二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS注意：反馈信号Xf与输入信号Xa相同的含义为大小相等，相位一致。经基本放大电路放大后输出XoXo=AXaXf=Xa正反馈放大电路开关S先把开关打至Xi端，输入一个信号Xa(称为激励信号)。调整反馈网络的参数使反馈信号Xf与输入信号Xa相同。这时把S打至Xf端，则Xf可以代替Xa。电路不需要输入就有输出。·····················工作原理分析一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理经基本放大电路放大后输出XoXo=AXaXf=Xa开关S先把开关打至Xi端，输入一个信号Xa(称为激励信号)。调整反馈网络的参数使反馈信号Xf与输入信号Xa相同。这时把S打至Xf端，则Xf可以代替Xa。电路不需要输入就有输出。正弦波振荡电路··················正反馈放大电路此时的正反馈放大电路就是振荡电路了。推导出结果一、正、负反馈电路比较环节的区别正弦波振荡电路继续本页完此时的反馈量Xf为：Xf=FXoAF=1上式就是正弦波振荡电路振荡条件，此式包含两个条件：振幅平衡条件：|AF|=AF=1相位平衡条件：a+f=2n(n=0,1,2····）联立三式得：二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfS经基本放大电路放大后输出XoXo=AXaXf=Xa开关S先把开关打至Xi端，输入一个信号Xa(称为激励信号)。调整反馈网络的参数使反馈信号Xf与输入信号Xa相同。·························|AF|=AF=11.振幅平衡条件2.相位平衡条件一、正、负反馈电路比较环节的区别基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfS正弦波振荡电路继续本页完振幅平衡条件的物理意义是：反馈信号|Xf|的大小必须与原输入信号|Xa|的大小相同，才能维持振荡。1、振幅平衡条件2、相位平衡条件a+f=2n(n=0,1,2····）相位平衡条件的物理意义是：反馈信号|Xf|的相位必须与原输入信号|Xa|的相位一致(同相)，才能维持振荡。二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理相位条件中a+f值表示反馈信号Xf与输入信号Xa之间的相位差。当n=0时，a+f=0；当n=1时，a+f=2……；即反馈信号总与输入信号同相。开关S·····要使电路能够维持振荡，必须同时满足以上两个条件，缺一不可。若|Xf|与|Xa|不同相，那么反馈信号|Xf|其实就会削弱|Xa|，最终令输出|Xo|衰减为0，电路亦不能振荡。若|Xf|与|Xa|反相，则电路就变成负反馈了。···········若|Xf|小于|Xa|，那么|Xo|的输出每次均比上一次减少，这样反馈信号|Xf|很快就会衰减为0，电路就不能振荡。····本内容结束页一、正、负反馈电路比较环节的区别基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfS继续本页完1、振幅平衡条件2、相位平衡条件二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理振幅平衡条件的物理意义是：反馈信号|Xf|的大小必须与原输入信号|Xa|的大小相同，才能维持振荡。a+f=2n(n=0,1,2····）|AF|=AF=1开关S相位平衡条件的物理意义是：反馈信号|Xf|的相位必须与原输入信号|Xa|的相位一致(同相)，才能维持振荡。正弦波振荡电路···········要使电路能够维持振荡，必须同时满足以上两个条件，缺一不可。本内容学习完毕，单击返回，返回学习主页，单击继续，学习《正弦波振荡电路的起振条件》。返回继续三.正弦波振荡电路起振条件起振原理分析一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完在实际电路中，振荡器并不需要先加入一个激励信号触发其振荡，而是一接通电源，电路就自动起振输出正弦波(自激振荡)。这是因为接通电源瞬间的阶跃电压里含有丰富的谐波（即各种频率的正弦波），振荡电路会选中其中一种进行正反馈。1、振幅平衡条件|AF|=AF=12、相位平衡条件三、正弦波振荡电路的起振条件二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路a+f=2n(n=0,1,2····）·······起振条件推导一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完1、振幅平衡条件|AF|=AF=12、相位平衡条件三、正弦波振荡电路的起振条件Xo0tXfAF1但这个原始信号幅度很小，振荡电路必须先进行放大，即反馈至输入端的信号应一次比一次大，才能使振荡产生，即XfXa，此时电路的振幅条件是AF1，波形如图所示。二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理a+f=2n(n=0,1,2····）正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路·········只有当Xf达到足够的幅度后，电路才自动调节为Xf=Xa，这时电路主要任务是维持振荡，电路的振幅条件回复AF=1，波形如图所示。起振条件推导一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完1、振幅平衡条件|AF|=AF=12、相位平衡条件三、正弦波振荡电路的起振条件Xo0tXfAF1AF=1二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理a+f=2n(n=0,1,2····）正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路··········起振条件表达式一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完1、振幅平衡条件|AF|=AF=12、相位平衡条件三、正弦波振荡电路的起振条件Xo0tXfAF1AF=11、起振条件|AF|=AF12、起振相位条件a+f=2n(n=0,1,2····）二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件起振过程正弦波振荡器的基本原理a+f=2n(n=0,1,2····）正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路维持振荡过程·········本内容结束页一、正、负反馈电路比较环节的区别继续本页完1、振幅平衡条件|AF|=AF=12、相位平衡条件三、正弦波振荡电路的起振条件Xo0tXfAF1AF=11、起振条件|AF|=AF12、起振相位条件二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理a+f=2n(n=0,1,2····）正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路本内容学习完毕，单击返回，返回学习主页，单击继续，学习《正弦波振荡电路的基本组成部分》。返回继续a+f=2n(n=0,1,2····）维持振荡过程起振过程·········过度一、正、负反馈电路比较环节的区别继续三、正弦波振荡电路的起振条件二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路·····四、正弦波振荡电路的基本组成部分1.基本放大电路2.反馈网络一、正、负反馈电路比较环节的区别正弦波振荡电路三、正弦波振荡电路的起振条件四、正弦波振荡电路的基本组成部分1、基本放大电路2、反馈网络继续本页完由上面方框图可知：正弦波振荡器应有一个基本放大电路和一个正反馈网络。二、正弦波振荡电路维持振荡的两个条件正弦波振荡器的基本原理正反馈放大电路基本放大电路A、a反馈网络F、fXoXaXfXiS开关S正弦波振荡电路·····稳幅环节的引入一、正、负反馈电路比较环节的区别三、正弦波振荡电路的起振条件