模拟电路网络课件 第四十三节:正弦波振荡电路的振荡条件

模拟电路网络课件 第四十三节:正弦波振荡电路的振荡条件

9.1  正弦波振荡电路的振荡条件

(a)                                                         (b)

图1a为正反馈放大电路方框图。由图可知， ， 为反馈信号,它是信号 经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输后得到的，如果 与 在大小和相位上都一致，那么，就可以使输入信号 ，将 直接输入 端，形成如图1b所示的闭环系统，因此，从结构上看，正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

振荡条件

由于 ，便有

或 （1）

上式中设 ， ，则可得

即

（2）

n=0, 1, 2, … （3）

式（2）称为振幅平衡条件，而式（3）则称为相位平衡条件，这是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。值得注意的是，从负反馈放大电路的自激条件（ ）或振荡电路的振荡条件（ ）可以看出，两者的振幅条件均为1，但相位条件不一样。

振荡频率

振荡电路的振荡频率f0是由式（3）的相位平衡条件决定的。一个正弦波振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这个频率就是f0，这就要求在 环路中包含一个具有选频特性的网络，简称选频网络。它可以设置在放大电路 中，也可设置在反馈网络 中，它可以用R、C元件组成，也可用L、C元件组成。用R、C元件组成选频网络的振荡电路称为RC振荡电路，一般用来产生1Hz~1MHz范围内的低频信号；而用L、C元件组成选频网络的振荡电路称为LC振荡电路，一般用来产生1MHz以上的高频信号。

起振与稳幅

前面所讲的振幅平衡条件，是指振荡电路中已进入稳态振荡而言的。

欲使振荡电路能自行建立振荡，就必须满足 的条件。这样，在接通电源后，振荡电路就有可能自行起振，或者说能够自激，最后趋于稳态平衡。

由于正弦波振荡电路中的放大器件是工作在线性区（RC振荡电路）或接近线性区（LC振荡电路），因此在分析中，可以近似按线性电路来处理。