如何看懂电路图4--振荡和调制电路

1、.振荡电路的用途和振荡条件不施加信号就自动将直流电力转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路称为振荡电路或振荡器。 这种现象也称为自激振动。 或者，能产生交流信号的电路称为振荡电路。一个振荡器应当包括三部分：放大器、正反馈电路和选择频率网络。 放大器可以放大被施加到振荡器的输入端子的输入信号，并且保持输出信号恒定。 正反馈电路保证供给振荡器输入端的反馈信号的相位相同，仅此就能维持振荡。 频率选择性网络使得只有特定频率f 0可以通过，从而使振荡器产生单个频率的输出。振荡器振荡能否维持稳定的输出，由以下两个条件决定，一个是由于反馈电压u f和输入电压U i相等，从而成为振幅平衡条件。 二是u

2、f和u i必须相位相同，所以必须保证相位平衡条件，即正反馈。 一般来说，振幅平衡条件多能容易地实现，因此为了判断一个振荡电路是否能振荡，主要要看相位平衡条件是否成立。振荡器根据振荡频率的高低，分为超低频率(20赫兹以下)、低频(20赫兹 200千赫兹)、高频(200千赫兹 30兆赫兹)和超高频(10兆赫兹 350兆赫兹)等。 根据振荡波形分为正弦波振荡和非正弦波振荡两种。正弦波振荡器根据频率选择网络中使用的元件分为LC振荡器、RC振荡器、水晶振荡器三种。 水晶振荡器具有高频率稳定度，只在有高要求的情况下使用。 在一般家庭用电器中，多使用各种L C振荡器和RC振荡器。LC振荡器LC振荡器的频率选

3、择性网络是LC谐振电路。 这些振荡频率都很高，常见的电路有三种。(1)变压器反馈LC振荡电路图1 (a )是变压器反馈LC振荡电路。 晶体管VT是发射极放大器。 变压器t的一次是作为选择频率工作的LC谐振电路，变压器t的二次向放大器输入提供正反馈信号。 接通电源后，LC电路中出现微弱的瞬变电流，但是只有频率与电路谐振频率f 0相同的电流在电路两端产生高电压，该电压通过变压器一次级L1、L2的耦合返回晶体管v的基极。 从图1 b可以看出，如果连接方法没有错误，则该反馈信号电压具有与输入信号电压相同的相位，即正反馈。 因此，电路的振动迅速增强，最终稳定了。变压器反馈LC振荡电路的特征是频率范围宽，

4、容易振荡，但是频率的稳定性不高。 其振荡频率是f 0=1/2 LC。 常用于产生数十千赫兹到数十兆赫兹的正弦波信号。(2)电感三点式振荡电路图2 (a )是另一个常用的电感三点式振荡电路。 图中的电感L1、L2和电容器c构成作为选择频率发挥作用的谐振电路。 从L2取出的反馈电压被施加到晶体管VT的基极。 从图2 (b )可以看出，晶体管的输入电压和反馈电压为同相，满足相位平衡条件，因此电路可以振荡。 因为晶体管的3极分别与电感的3点连接，所以被称为电感的3点式振荡电路。电感三点式振荡电路的特征是频率范围宽，容易振荡，但输出中含有很多高次谐波，波形差。 其振荡频率是f 0=1/2 LC，L=L1

5、 L2 2M。 常用于产生几十兆赫兹以下的正弦波信号。(3)电容器3点式振荡电路另一个一般的振荡电路是电容器三点式振荡电路，参见图3 (a )。 图中的电感l和电容器C1、C2构成作为选择频率发挥功能的谐振电路，从电容器C2取出反馈电压，并将其施加到晶体管VT的基极。 从图3 (b )可以看出，晶体管的输入电压和反馈电压为同相，满足相位平衡条件，因此电路可以振荡。 电路中的晶体管的3个极分别连接于电容器C1、C2的3点，因此被称为电容器3点式振荡电路。电容器三点式振荡电路的特征是，频率的稳定性高，输出波形好，频率高达100兆赫以上，但频率调整范围窄，所以适合固定频率的振荡器。 其振荡频率为f

6、0=1/2 LC，C=C 1 C 2 C 1 C 2。上述三种振荡电路中，放大器都是共用的发射极电路。 发射极接合法振荡器增益高，容易振荡。 振荡电路的放大器也可以以公共基础电路形式连接。 共享基接合法的振荡器振荡频率高，而且频率稳定性好。RC振荡器RC振荡器的频率选择性网络是RC电路，其振荡频率相对低。 常用的电路有两种。(1 ) RC相移振荡电路图4 (a )是RC相移振荡电路。 电路中的第三节RC网络同时起到频率选择和正反馈的作用。 从图4 (b )的交流等效电路来看，因为是单级的发射极放大电路，所以晶体管VT的输出电压u0和输出电压U i相位偏移180。 在输出电压通过RC网络之后，在

7、成为反馈电压U f并到达输入端时，RC网络相对于某个特定的频率f 0的电压仅产生180度的相移，因此，仅频率f 0的信号电压被正反馈，电路振荡。 RC网络是频率选择性网络，其是正反馈电路的一部分。RC相移振荡电路的特征是电路简单经济，但稳定性不高，调节不便。 一般在固定频率振荡器或不太要求的情况下使用。 其振荡频率是第三节RC如果网络参数相同： f 0=1 2 6RC。 频率一般为几十千赫兹。(2 ) RC桥式振荡电路图5 (a )是常见的RC网桥振荡电路。 图中左侧的R1C1和R2C2串联并联电路是其选择频率网络。 频率选择性网络还是正反馈电路的一部分。 该频率选择网络在一个特定频率f 0的

8、信号电压上不进行相移(相移为0 )，并且其他频率的电压具有大小不同的相移。 由于放大器有2级，所以从V2输出端取出的反馈电压U f与放大器的输入电压同相(2段位移相器360=0)。 因此，在反馈电压经由频率选择网络反馈到VT1的输入端的情况下，只有某一特定频率f 0的电压满足相位平衡条件而振荡。 可知RC串联并联电路同时起着频率选择和正反馈的作用。实际上，为了提高振荡器的工作质量，电路被附加了由R t和R E1构成的串联电压负反馈电路。 其中，R t是具有负温度系数的热敏电阻，具有降低电路稳定的振荡振幅和非线性失真的作用。 由图5 (b )的等效电路可知，该振荡电路是桥接电路。 R1C1、R2

9、C2、R t和r1e分别是桥的四个臂，放大器的输入和输出连接到桥的两条对角线，因此被称为RC桥振荡电路。RC桥式振荡电路的性能优于RC移相振荡电路。 稳定性高，非线性失真小，容易调整频率。 在R1=R2=R、C1=C2=C时，其振荡频率为f0=1rc。 其频率范围为1赫兹 1兆赫兹。调幅检波电路广播和无线通信利用调制技术，除高频信号之外还发送低频声音信号。 在接收机处恢复的过程称为解调。 其中，将低频信号称为调制信号，将高频信号称为载波。 常见的连续波调制方法有振幅调制和频率调制两种，对应的解调方法称为检波和频率调制。首先，介绍振幅调制和检波电路。(1)振幅调制电路在幅度调制中，载波信号的幅度

10、根据调制信号的幅度变化，并且载波信号的频率不根据调制信号的幅度变化。 能够进行振幅调制功能的电路称为振幅调制电路或振幅调制器。由于振幅调制为非线性频率变换过程，所以使用二极管、晶体管等非线性装置是重要的。 根据调制过程，在哪个电路中可以将晶体管振幅调制电路分为集电极振幅调制、基极振幅调制、发射器振幅调制三种。 以下，以集电极振幅调制电路为例。图6是集电极振幅调制电路，经由T1向晶体管基极施加在高频载波振荡器中产生的等宽度载波。 低频调制信号经由T3耦合到集电极。 C1、C2、C3是高频旁路电容器，R1、R2是偏置电阻。 集电极的LC并联电路在载波频率上谐振。 如果在特性曲线的弯曲部分选择晶体管

11、的静态工作点，则晶体管是非线性器件。 由于晶体管的集电极电流取决于调制电压而变化，所以集电极中的两个信号通过非线性作用进行振幅调制。 LC谐振电路调谐到载波的基频，因此获得T2的二阶幅度调制波输出。(2)检波电路检波电路和检波器的作用是从振幅调制波中提取低频信号。 那个工作的过程正好与振幅调制相反。 检波过程也是一种频率转换过程，也必须使用非线性部件。 经常使用的是二极管和晶体管。 此外，为了提取低频有用的信号，必须使用滤波器来去除高频成分，因此检测电路通常包括非线性部件和滤波器两个部分。 以二极管检波器为例说明其动作。图7是二极管检波电路。 VD是检波元件，c和r是低通滤波器。 当输入的谐波信号大时，二极管VD间歇地操作。 在正半周二极管导通，对c充电的负半周期和输入电压小时，二极管关断，c对r放电。 在r的两端得到的电压中包含很多频率成分，经由电容器c除去高频部分，进而经由直流截止电容器C 0的直流截止作用，可以获得在输出侧被还原的低频信号。调频和调频电路频率调制根据调制信号的振幅而变化载波频率，振幅不变化。 鉴识从调频波解调原来的低频信号，其过程与调频相反。(1)频率调制电路能够完成调频功能的电路被称为调频器或调频电路。 经常使用的频率调制方法为直接频率调制方法，即，使用调制信号来直接改变载波振荡器的频率的方