LC振荡原理

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LC振荡原理

能自动输出不同频率、不同波形的交流信号，使电源的直流电能转换成交流电能的电子线路称为自激振荡电路或振荡器。这种电路在通信、广播、自动控制等领域内有着广泛的用途。根据振荡器产生的波形不同，可分为正弦波振荡器和非正弦波振荡器，而正弦波振荡器根据电路的组成，又分为LC振荡器、RC振荡器和晶体振荡器。下面我们主要讲LC振荡原理。
在分析振荡电路之前，我们先来看下面这个简单的电路

如图，当开关K合至左边时，电容器被充电，其电压很快就达到电源电压6V，这时把开关合至右边，电容便会通过电感线圈L构成放电回路。电容在放电过程中将其储存的电场能变成电感线圈的磁场能，然后，电感线圈又向电容器C充电，把磁场能转换为电场能，周而复始，这个过程就称为自由振荡，如果回路中没有损耗，自由振荡将永远继续下去。但是实际上是存在损耗的，在每一次充放电过程中都使一部分电能转换成热能消耗掉，电容上的电压每经一次振荡，都将减小，最后停振。这种减幅振荡就叫做阻尼振荡，其波形如下图。

假设在自由振荡过程中，当电容电压上升到最大值的瞬间迅速的将开关推向左边，通过电源对电容充电使电容电压恢复到最大值，再将开关推回来，则电路产生的第二次振荡度就和第一次一样了。若对每一次振荡都这么干，就能得到等幅振荡的正弦波，其波形如下。这就是正弦波振荡器的简单工作原理。这种等幅正弦波振荡的频率称为LC回路的固有频率，记作f0, 其公式为：fo=1/(2π根号LC)（打不出来根号）。

上图是一个简单的电感式反馈振荡电路，其原理如下：
当电路接通电源的一瞬间，振荡器的晶体管立即产生基极电流和集电极电流的扰动，这个扰动信号包含着丰富的交流谐波，作为初始信号进入放大器中，经LC并联回路固有频率选出频率为f0的信号，它一方面由输出端送至负载电阻RL，另一方面经过线圈反馈至三极管放大器的基极，根据瞬时极性法得知，线圈L上产生下负上正的电压，在其次级上端则产生上正下负的信号反馈至基极，这个反馈就是正反馈，正反馈信号加上初始信号，经过放大，选频，正反馈，再放大，周而复始的过程，振荡就由弱到强的建立起来了。需要注意的是，由于电源和三极管特性的限制，振幅不会无限制地增长下去，到达某一个点时，振幅就不再增加，而是自动维持平衡。其波形如下图。

通过上面的小例子，我们可以结论，振荡电路的产生条件可总结为以下两点：
1，相位平衡条件。通俗地讲就是放大器的反馈信号必须与输入信号同相位。
2，振幅平衡条件。放大器的反馈信号必须有一定的幅度，在建立初期，反馈信号必须大于原输入端的信号，当振荡建立之后，反馈信号要等于原输入端的信号，才能使已建立的振荡维持下去。

jf_58350481 · 2021-10-10 19:51:44

并联lc谐振电路不是在谐振频率上时阻抗最大吗？该频率上集电极根本就没有电流啊。发现lc电路最难了。

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