正弦波振荡器是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压(电流)的电路。

1.什么是正弦波振荡器

什么是正弦波振荡器

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2.正弦波振荡器结构

正弦波振荡器结构

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3.正弦波振荡器工作原理

正弦波振荡电路的基本工作原理是在输入端加上输入信号的情况下,输出端才有输出信号。如果输入端无外加输入信号,输出端仍有一定频率和幅度的信号输出,这种现象称为放大电路的自激振荡。振荡电路就是在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。它广泛应用于遥控、通信、自动控制、测量等设备中,也作为模拟电子电路的测试信号。

 

正弦波振荡器可分为两大类:一类是利用反馈原理构成的反馈振荡器,它是应用最广的一类振荡器;另一类是负阻振荡器,它将负阻抗元件直接连接到谐振回路中,利用负阻器件的负阻抗效应去抵消回路中的损耗,从而产生出正弦波振荡。


1、LC正弦波振荡器


LC正弦波振荡器、反馈型LC正弦波振荡器是LC正弦波振荡器的主要电路型式。LC选频网络既是放大器的负载,又有一部分是正反馈网络。根据反馈电路的形式不同,可分为变压器耦合反馈式、电感分压反馈式和电容分压反馈式。图1(a)和(b)分别示出电感分压反馈式和电容分压反馈式的电路。这种电路中电感分压器和电容分压器的三端分别和电子器件的三个电极相连,又称三端(或三点)式振荡电路。电感三端式又称哈特莱电路,电容三端式又称科皮兹电路。



LC振荡器的振荡频率由选频网络——LC振荡回路的谐振频率决定。工作频率降低时,要求增大振荡回路的电感量和电容量。大电感量的电感和大容量的电容器体积大、笨重,因此LC振荡器不适用于低频,工作频率一般不应低于几百千赫。

 

2、RC正弦波振荡器,RC正弦波振荡器的振荡频率反比于RC选频阿络元件RC的乘积。用增大电阻阻值的方法降低振荡频率,不会像LC振荡器中增大电感量那样会使元件体积和重量加大,故RC振荡器可工作在低频段。应用最广泛的RC振荡电路是图3所示的文氏电桥电路。



当振荡频率延伸至超低频频段时,要求RC乘积非常大。容量很大的电容体积大;阻值过大的电阻,阻值稳定性下降,电阻上的直流电压降过大,造成器件工作点偏离正常值,增大波形失真。积分式RC正弦波振荡器,可以在一定程度上克服此缺点。这种振荡器的振荡频率,反比于组成振荡器积分器的积分时间常数。

 

要获得大的积分时间常数,不一定要用阻值大的电阻。用低阻值电阻构成一个T型网络,取代高阻值的积分电阻,只要二者的传输电导相等,便可收到相同的积分效果。积分式RC正弦波振荡器特别适用于超低频段。