振荡器概述教案

1、一、概述在电子技术领域中，许多场合下需要使用到交变信号特别是正弦波信号，如无线电通信系统中发射机的载波信号、接收机的本地振荡信号，电子测量中的标准信号源等，它们一般都是由电路装置-自激式信号发生器（又叫自激式振荡器）产生的。1自激式振荡器的概念所谓自激式振荡器，是指在无任何外加输入信号的情况下，就能自动地将直流电能转换成具有一定频率、振幅、波形的交变信号能量的电路。若产生的交流信号为正弦波，则称为正弦波信号发生器或正弦波振荡器。2自激式振荡器的分类自激式振荡器的种类很多，按信号的波形来分，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器。常见的非正弦波形有方波、矩形波、锯齿波等等。在正弦波振荡器中，按构成选

2、频网络的元件不同可分为LC振荡器、石英晶体振荡器、RC振荡器等。本任务重点讨论自激式正弦波振荡器的组成、振荡条件及LC振荡器、三点式振荡器、RC振荡器等三种振荡器的电路结构和基本工作原理。3自激式振荡器的主要性能指标振荡器的主要性能指标是，振荡频率f0、频率稳定度f0/f0、振荡幅度A、振荡波形等。对于每一个振荡器来说，首要的指标是振荡频率和频率稳定度。对于不同的设备，在频率稳定度上是有不同的要求的。比如相干光调制器中的载波，要求频率稳定度在10-510-6，目前主要采用介质振荡器实现；而广播电台的调幅发射机中的载波，频率稳定度在10-310-4，可采用LC振荡器或石英晶体振荡器实现。4自激式

3、振荡器的基本原理(1)自激振荡现象在舞台演唱中常遇到这种现象，当有人把他所使用的话筒靠近扬声器时，会引起一种刺耳的啸叫声，其产生过程可用图3-1-1来描述。显然，产生啸叫的原因是由于当话筒靠近扬声器时，来自扬声器的声波激励话筒，话筒感应电压并输入音频放大器，驱动扬声器发声，然后扬声器又把放大了的声音再送回话筒，形成新的激励，这一过程是一个正反馈的过程。如此反复循环，就形成了声电和电声的自激振荡啸叫现象。图3-1-1扩音系统中啸叫声的产生示意图很明显，自激振荡是扩音系统所不希望的，它会把有用的声音信号“淹没”掉。这时，只要将话筒移开使之偏离扬声器声波的来向，或者将音频放大器的增益调低，就可降低扬

4、声器对话筒的激励，抑制啸叫现象。自激式振荡器就是采用上述的正反馈原理工作的，下面将作进一步的分析。(2)自激式振荡器的组成从振荡条件的组成框图及分析过程可知，一个自激式振荡器应由基本放大器、选频网络、反馈网络等部分组成，如图3-1-4所示。为了稳定输出信号，有的振荡器还含有稳幅环节。基本放大器选频网络反馈网络图3-1-4自激振荡器的组成方框图基本放大器用于对反馈信号进行放大；选频网络的作用是从放大后的信号中选出某一特定频率f0的信号输出，振荡器的振荡频率就等于选频网络的谐振频率；反馈网络的作用是将全部或部分输出信号反馈加到基本放大器的输入端。通常，选频网络由RC电路构成的称为RC正弦波振荡器；

5、选频网络由LC电路构成的称为LC正弦波振荡器。(3)自激振荡的建立过程振荡总是从无到有、从小到大地建立起来的。那么，振荡器刚接通电源时，原始的输入电压是从哪里来？又如何能够从小到大建立起稳定的等幅振荡呢？当刚接通电源时，振荡电路中各部分总是会存在各种电的扰动，例如接通电源瞬间引起的电流突变、电路的内部噪声等，它们包含了非常多的频率分量，由于选频网络的选频作用，只有频率等于振荡频率f0的分量才能被送到反馈网络，其它频率分量均被选频网络滤除。通过反馈网络送到放大器输入端的频率为f0的信号，就是原始的输入电压。该输入电压被放大器放大后，再经选频网络和反馈网络，得到的反馈电压又被送到放大器的输入端。由于满足振荡的相位平衡条件和起振条件，因此该输入电压（即反馈电压）与原输入电压相位相同，振幅更大。这样，经放大、选频和反馈的反复循环，振荡电压振幅就会不断增大。随着振幅的增大，放大管进入大信号的工作状态。当振幅增大到一定程度后，由于稳幅环节的作用，放大倍数的模A将下降（反馈系数的模F一般为常数），于是环路增益AF逐渐减小，输出振幅Uom的增大变缓，直至AF下降到1时，反馈电压振幅与原输入