LC自激振蕩器有哪幾部分組成?
LC自激振蕩器通常由以下幾個(gè)部分組成:
1. 感性元件(Inductive Element):通常是一個(gè)線圈或電感器。它提供了系統(tǒng)中的感性元素,使得電路具有振蕩的能力。
2. 容性元件(Capacitive Element):通常是一個(gè)電容器。它提供了系統(tǒng)中的電容元素,與感性元件一起形成一個(gè)振蕩回路。
3. 激勵(lì)源(Excitation Source):提供能量激勵(lì)以維持振蕩。通常是一個(gè)直流電源或信號(hào)源。
4. 放大器/放大電路(Amplifier/Circuit):用于放大振蕩信號(hào)。在LC自激振蕩器中,放大電路將從回路中捕獲的振蕩信號(hào)放大,并將一部分能量反饋到回路中以維持振蕩。
5. 反饋網(wǎng)絡(luò)(Feedback Network):將一部分放大的振蕩信號(hào)反饋到回路中。它用于確保振蕩信號(hào)的持續(xù)產(chǎn)生和穩(wěn)定。
這些組成部分共同構(gòu)成了LC自激振蕩器的基本結(jié)構(gòu),使其能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩信號(hào)。
基于LC回路的反饋網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)基本的振蕩器,都是利用熱噪聲的“正反饋”自己產(chǎn)生振蕩,稱為“自激振蕩器”。
一個(gè)是利用兩個(gè)電感(或一個(gè)電感中間抽頭)的分壓進(jìn)行反饋,稱為Hartley(哈特萊)振蕩器或電感三點(diǎn)式振蕩器:
圖-Hartley(哈特萊)振蕩器/電感三點(diǎn)式振蕩電路
另一個(gè)是利用兩個(gè)電容的分壓進(jìn)行反饋,稱為Colpitts(考畢茲)振蕩器或電容三點(diǎn)式振蕩器:
圖-Colpitts(考畢茲)振蕩器/電容三點(diǎn)式振蕩電路
相位上,輸入信號(hào)/反饋信號(hào)同是Z-》Y兩端,輸出信號(hào)是X-》Y兩端,兩者相位反向。但由于三極管是集電極輸出,輸入信號(hào)經(jīng)過放大后與輸出信號(hào)相位一致。
增益上,起振時(shí),三極管的增益是大的。隨著振蕩幅度增大,R4上電壓上升(由RC濾波),使三極管B-E兩端電壓降低,這會(huì)降低三極管增益,以此實(shí)現(xiàn)增益自動(dòng)調(diào)整,維持穩(wěn)定的振蕩幅度。
振蕩頻率,計(jì)算簡單,即為LC回路構(gòu)成的諧振頻率。
振蕩幅度,計(jì)算復(fù)雜,可以通過仿真軟件來計(jì)算結(jié)果。
LC自激振蕩電路是一種基于感性元件(電感器)和容性元件(電容器)的諧振回路,能夠產(chǎn)生連續(xù)且穩(wěn)定的振蕩信號(hào)。其原理如下:
1. 諧振回路:LC自激振蕩電路由一個(gè)感性元件(例如電感器)和一個(gè)容性元件(例如電容器)連接而成,形成一個(gè)諧振回路。這個(gè)回路的諧振頻率可以根據(jù)電感和電容的數(shù)值來確定。
2. 能量存儲(chǔ):當(dāng)電源提供能量或激勵(lì)信號(hào)時(shí),諧振回路中的電流開始流動(dòng)。電感器將能量存儲(chǔ)在磁場(chǎng)中,而電容器將能量存儲(chǔ)在電場(chǎng)中。這兩個(gè)元件交替地在諧振頻率上存儲(chǔ)和釋放能量。
3. 能量交換:當(dāng)電流通過電感器和電容器時(shí),能量在兩者之間交換。電感器的儲(chǔ)能被轉(zhuǎn)化為電容器的儲(chǔ)能,并且反之亦然。這種交換導(dǎo)致回路中的振蕩。
4. 反饋:在LC自激振蕩電路中,一部分輸出信號(hào)被提取并通過反饋回路傳輸回輸入端。這樣的反饋可以保持振蕩信號(hào)的連續(xù)產(chǎn)生和維持。
5. 諧振頻率:諧振回路的諧振頻率由電感器和電容器的數(shù)值決定。當(dāng)回路的諧振頻率與外部激勵(lì)信號(hào)的頻率匹配時(shí),振蕩信號(hào)將被放大并連續(xù)產(chǎn)生。
通過合理選擇電感和電容元件的數(shù)值,以及適當(dāng)?shù)姆答仚C(jī)制,LC自激振蕩電路可以生成穩(wěn)定的振蕩信號(hào),并廣泛應(yīng)用于無線通信、射頻電路和其他電子設(shè)備中的時(shí)鐘和頻率參考源等方面。
審核編輯:黃飛
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