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表1 振蕩電路的分類
(在實驗之前,將振蕩電路先分類,較容易理解。此表按根據(jù)決定振蕩頻率的元件與電路形式分類。)
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其中的RC振蕩電路是由電阻與電容所形成的調(diào)諧電路,因此,無法產(chǎn)生高諧波,不適合高頻振蕩電路。高頻振蕩電路一般使用LC振蕩電路,也即固態(tài)振蕩電路。
本章將經(jīng)由這些高頻率振蕩電路的設(shè)計、制作,而了解其工作原理與過程。
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振蕩電路的工作原理
圖1所示的為振蕩電路的工作原理說明。
振蕩條件為
(1)回授的信號Vf與輸入信號為同相。
(2)經(jīng)過閉回路后,信號會增大,也即Aβ>1。
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圖1 振蕩電路的原理
(由此一方框圖可以知道發(fā)生振蕩的原因是同一信號經(jīng)過放大電路與正回授電路而產(chǎn)生的)
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首先,將電源加在振蕩電路上,在電源或振蕩電路內(nèi)發(fā)生微小的雜訊。此一雜訊經(jīng)過放大電路放大,成為輸出信號。然后,此一輸出信號的一部分經(jīng)過回授電路再輸入放大,便形成振蕩信號。
在此,如果Vf的相位與輸入信號Vi為同相,信號便會在閉回路內(nèi)旋轉(zhuǎn),此為持續(xù)振蕩的條件之一。另外,在回授電路中,如果具有選擇頻率的功能,便能夠只針對特定的頻率回授。
將以上的工作過程整理后整理,其動作為放大器輸出—回授電路—放大器輸入—放大器輸出———...
如果要滿足振蕩持續(xù),其條件為:
(1)由反饋電路所反饋的信號與輸入信號為同相……正反饋。
(2)經(jīng)過閉回路后,信號逐漸增大……Aβ>1。
振蕩電路由于所使用的反饋電路不同,而可以分為許多種類。
振蕩電路的特性
在設(shè)計振蕩電路時,必須注意以下的特性。
▲頻率穩(wěn)定度
振蕩電路特性的良否,是由頻率穩(wěn)定度決定的,此為振蕩器的重要特性。關(guān)于頻率的變動可以用以下數(shù)值表示之。
頻率:經(jīng)過時間的變動
電源ON后,隨著時間的經(jīng)過,所產(chǎn)生的頻率變動。特別是,在熱機(warm-up)時的變動最大。
頻率溫度系數(shù)
相對于溫度變化時的頻率變動,用ppm/℃表示。
頻率:電源電壓變動
電源電壓變化時的頻率變動,用%/V表示。
▲輸出位準的穩(wěn)定度
相對于時間,溫度,電源電壓的輸出位準穩(wěn)定度。
▲振蕩波形失真
此為正弦波輸出的失真率表示。如果為純粹的正弦波時,失真率成為零。
在高頻率振蕩電路中,除了上述特性以外,尚要考慮到在設(shè)計時的頻率可變范圍以及振蕩頻率范圍。
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