正弦波振荡器相位平衡条件的讨论.docx

正弦波振荡器相位平衡条件的讨论摘要： 在“电子线路”课程的教学过程中，针对判断正弦波振荡器能否振荡这个 难点，通过对放大电路、反馈网络移相的分析，可直观迅速地得出正弦波振荡器 的相位条件，从而判定振荡器能否振荡这在教学中取得了很好的效果 关键字：正弦波振荡器 相位条件正弦波振荡器是一种不需外加信号，能自动将直流电能转换成具有一定频 率、一定幅度和一定波形的交流信号的自激振荡电路正弦波振荡器要产生稳定 的正弦波振荡，电路必须要满足振荡的起振和平衡的振幅和相位条件，实现放大 f 选频f 正反馈f 再放大，不断自激，产生输出信号的过程，如图1这 里仅就正弦波振荡器相位平衡条件进行讨论，以直观迅速地判断正弦波振荡器能 否产生振荡一． 相位平衡条件正弦波振荡器要稳定产生持续等幅振荡的平衡过程，除满足振幅平衡条件 外，还必须满足相位平衡条件，即：申A + 申F = 2nn （n = 0， 1， 2，…）申A是放大电路的移相；申F是反馈网络的移相二． 电路能否自激振荡的判断正弦波振荡器中，能出现相位变化的有放大和反馈两部分，对这两部分电路 的移相进行分析、归纳，有助于增强振荡器自激振荡条件的理解，提高自激振荡 判断的解题能力。

1 •放大电路的移相申A放大电路的移相主要决定于放大电路的形式常用的放大电路有：晶体三极 管放大器、场效应管放大器、差分放大器和集成运放等职业中专只讨论晶体三 极管放大器和集成运放电路1）晶体三极管放大器分共射、共基、共集三种组态共射电路移相申A =兀见图2）共基电路移相9A= 0见图3）共集电路移相9A= 0见图4）2）集成运放电路有同相输入和反相输入两种同相输入移相9A= 0反相输入移相申A =n2•反馈网络的移相申F反馈网络的移相作与信号的频率有关通过选频电路，保证了振荡器具有 单一的工作频率，也保证了反馈网络移相作的单一值在各种不同的振荡电路 中，反馈网络有的就是选频电路，有的反馈网络与选频电路分开，有的反馈网络 是选频电路的一部分1） RC 选频电路（选频电路就是反馈网络）A．RC 串并联网络（见图 19 左半部分电路）当f = f0 = 2诫U时，输出电压与反馈电压同相，即9f= 0B．RC 移相网络RC 移相网络有超前移相和滞后移相两种选取不同的 R 和 C 值，可获得 定频率下的超前移相（申F>图5）和滞后移相（申F< 0）（图6）值2）LC 选频电路A． 变压器反馈式（选频电路与反馈网络分开）+VcVoVf0+图7图8“*”表示变压器的同名端。

图7、图8的变压器初、次级线圈同名端接地，蹲与橢同相，*= °图9、图1°的变压器初、次级线圈异名端接地，曲与跨反相，作=兀B.电感电容反馈式（反馈网络是选频电路一部分）由于电感电容反馈网络是 LC 选频电路一部分， LC 中的多个电感可看作顺 向串联，多个电容也可看作串联图12 图11團14 图"图11、图13，隣与跨公共点极性相反，瞬与跨反相，9f =兀 图12、图14，腐与跨公共点极性相同，腐与跨同相，9f= °三. 应用举例：判断下列电路是否产生自激振荡：解：申A判断：VT］为共基放大电路（交流信号从基极-发射极输入，基极-集 电极输出）9A= 0作判断：选频反馈电路为变压器反馈式，直流电源VCC对交流信号内阻小, 交流通路视为短路接地变压器初、次级线圈异名端接地，琨与跨反相，作=兀所以9a+9f = 0+n=n，不符合相位平衡条件，不能够自激振荡解：申A判断：VT］、VT2为均共射放大电路，申人1=敢2=兀但图16中V在 L整段，而图17中的V在L上半段作判断：反馈网络是选频电路一部分，属电感电容式，图16 L上晦与跨公 共点极性相同，腐与跨同相，（pF1=0；而图17 L上腐与跨公共点极性相反， 与略反相，9F2=兀。

所以^A1+^F1 = n+° =兀，图16不符合相位平衡条件，不能够自激振荡而9A2+9F2 =n+n=2n，图17满足相位平衡条件，能够自激振荡此图即电 感三点式）3．解：申A判断：VT］为共射放大电路，申A =n作判断：选频反馈网络是电感电容式，C］上的隣与c2上的略公共点极性 相反，晦与略反相，申F2=兀所以9a+9f=n+n=2n，满足相位平衡条件，能够自激振荡此图即为改进 型电容三点式）4．解：此图为文氏电桥振荡电路申A判断：集成运放电路同相输入，申A = °作判断：反馈网络是RC串并联网络，濟与略同相，9f= °所以9a+9f = °+° = °，满足相位平衡条件，能够自激振荡。