振荡器及其常见类型解析

振荡器是能将直流电能转换成交流电能的电子电路。振荡器能自动产生并输出某种频率和波形的交流信号，它在通信、广播、自动控制、仪表测量、高频加热及超声波探伤等方面都有广泛的应用。不同的振荡器输出的波形不同，根据振荡器产生的波形，可将其分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器（如三角波、矩形波、锯齿波等）。其中，正弦波振荡器，常用于日常生活中所见到的许多电器如收音机、电视机、寻呼机、手机等。本节就要对正弦波振荡器电路的识别进行分析。

1.正弦波振荡器的电路组成及要求

振荡器的电路基础是放大器，放大器和振荡器既有区别又有联系。图3-30a为选频放大器，放大器有输入外加的交流信号，这样才能完成放大的功能，输出一个比输入信号大的交流信号。图3-30b为振荡器，从图中可以看出它的绝大部分结构与选频放大器相同，但放大电路的输入信号不是外加的，而是自身的正反馈网络（图3-30b中反馈网络是L₂）提供的正反馈信号。所以放大器加正反馈网络就可以构成振荡器。如果电路中某个环节具有选频功能，就能使振荡电路输出单一频率的正弦波。

图3-30 振荡器的组成

a）选频放大器 b）振荡器

在图3-30b中晶体管VT及其偏置电路构成了放大器，变压器的二次绕组W₃构成正反馈，变压器一次绕组和电容C构成的LC并联谐振电路是选频网络和放大器的集电极负载。电路产生的振荡波形和频率可用示波器检测显示和估算。

2.振荡器能自动产生振荡的条件

若要一个结构上符合振荡器组成的电路能够在加电后自动形成振荡，它必须具备的条件是有幅度足够的正反馈。其中，幅度条件容易实现，反馈极性是严格为正。(www.xing528.com)

电路必须有正反馈才能振荡，这个条件又称为相位条件，是构成振荡器的首要条件。在放大和反馈部分组成的环路中，由于有各种形式的电容、电感，每部分电路环节都会对正弦波信号产生一定量的相位变化（称为相移），但信号反馈到输入端时，应该与原信号同相，即

Φ=Φ_A+Φ_F=2nπ（n=0，1，2，……）

式中，Φ为振荡器总相移；Φ_A和Φ_F分别为基本放大器和反馈网络的相移。

在电路具备正反馈的前提下，当电路的放大倍数A和反馈网络的反馈系数F满足AF<1时，振荡信号的幅度逐渐减小为零，称为减幅振荡；当AF=1时，振荡信号为幅度稳定不变的交流信号，称为等幅振荡；AF>1时，振荡信号为幅度增加的交流信号，称为增幅振荡。所以，振荡器要能够振荡必须满足

AF≥1这个称为振荡器振荡的振幅条件。

但是，振荡器可以减幅振荡，却不能做无限制地增幅振荡。实用振荡器都工作在等幅振荡状态，并有自动调整功能。在负载变动时，它可以通过增幅或减幅调整变为等幅输出的振荡。没有输出能力的振荡器是没有实用价值的。

各种振荡器都应能够在加电后自行启动进入振荡状态的，但加电启动时需要一个初始信号。电路在接通直流电源时都会产生各种频率的交流信号，这个信号就可以充当电路的初始信号，振荡器的工作频率由选频网络从初始信号中选出，成为电路中的振荡信号和输出信号。