概述正弦波振荡电路

正弦波振荡器的振荡条件，与负反馈放大电路转为正反馈时的自激情况极为相似，但正弦波振荡器是有意地引入正反馈，目的就是要使它在无外加输入信号条件下由反馈信号来取代净输入信号以维持电路连续振荡输出信号。

1.相位平衡条件和幅值平衡条件

在图9-1所示正弦波振荡器的框图中，基本放大电路的输出信号，通过反馈网络馈送到它的输入端。由图9-1可写出闭环系统的表达式如下：

此时，故有

即环路增益

式（9-1）就是正弦波振荡器维持等幅振荡的条件。式中，、为复数，，而由环路增益可得相位平衡条件与幅值平衡条件。

图9-1 正弦波振荡器的框图

（1）相位平衡条件

φ_AF=φ_A+φ_F=2nπ，n=0，1，2，… （9-2）

式中，φ_A和φ_F分别表示基本放大电路和反馈网络的相移。式（9-2）说明了整个环路的相移等于2nπ，即反馈信号与同相。

（2）幅值平衡条件

式（9-3）表明，环路增益A的幅值等于1。可见幅值平衡条件是指电路中自激振荡已经建立，并已进入稳态时所必须满足的条件。(www.xing528.com)

2.起振条件与稳幅原理

式（9-3）只是正弦波振荡器维持振荡的幅值条件。欲使振荡建立起来，除了要满足相位平衡条件外，还需要满足电路的起振条件

只有这样，起初极其微弱的干扰噪声信号才能经过放大、正反馈、再放大、再正反馈，…，周而复始，信号幅度从小到大，产生正弦波输出信号。

3.正弦波振荡器的组成

正弦波振荡电路由四部分组成：放大电路、正反馈网络、选频网络、稳幅电路。其中，基本放大电路和正反馈网络是正弦波振荡器的主要组成部分，放大电路保证电路能够在起振到动态平衡的过程中、使电路获得一定幅值的输出量（即满足振荡的条件）；选频网络实现单一频率振荡，选频网络往往由R、C和L、C等电抗性元件组成；反馈网络与选频网络可以是两个独立的网络，也可以合二为一。自动稳幅电路通常采用负反馈电路来自动稳定输出电压的幅度。

根据选频网络采用RC或LC等元件的不同，将振荡器命名为RC振荡器、LC振荡器等。

4.正弦波振荡器的分析方法

（1）检查电路是否满足振荡条件

1）检查振荡器的四个组成部分是否齐全（有时可缺省稳幅电路）及检查基本放大电路的静态工作点设置得是否合理。

2）检查相位条件是否满足，若相位条件不满足，即电路未连接成正反馈，则它肯定不能振荡。相位平衡条件是判断振荡电路能否振荡的基本条件。可用瞬时极性判断方法，也可以直接用相位平衡条件。

3）检查幅值条件和起振条件是否满足，若，则不能振荡；如，不能起振；如，则能起振，但无稳幅措施，振荡输出波形也会失真。设计完好的振荡电路应遵循“起振→增幅→等幅”的振荡建立过程，也就是从略大于1到达（稳定）的过程。稳幅的办法可采用非线性元件来自动调节反馈的强弱以维持输出电压恒定。

（2）估算振荡频率f₀（或ω₀）

所求振荡频率f₀的数值取决于选频网络的参数。同时，由于正弦波振荡器中的放大器件是工作在线性区（RC振荡电路）或接近线性区（LC振荡电路），分析中可以近似按线性电路来处理。