振荡电路

---

---

振荡电路是电路所有部件的完整集合，有助于产生振荡。正如之前讨论的那样，这些振荡应该持续并且是不衰减的。让我们尝试分析一个实际的振荡电路，以更好地理解振荡电路的工作原理。

实际振荡电路

实际振荡电路由谐振电路、晶体管放大器和反馈电路组成。下面的电路图显示了实际振荡器的布置。

现在让我们讨论这个实际振荡电路的各个部分。

• 谐振电路 - 谐振电路由一个电感 L 与电容 C 并联组成。这两个组件的值决定了振荡电路的频率，因此这被称为频率确定电路。

• 晶体管放大器 - 谐振电路的输出连接到放大器电路，以便在此放大谐振电路产生的振荡。因此，这些振荡的输出由放大器增加。

• 反馈电路 - 反馈电路的功能是将一部分输出能量以正确的相位传输到 LC 电路。在振荡器中，这种反馈是正反馈，而在放大器中是负反馈。

振荡器的频率稳定性

振荡器的频率稳定性是衡量其在较长时间间隔内保持恒定频率的能力的指标。在较长时间内运行时，振荡器频率可能会因增加或减少而偏离先前设置的值。

振荡器频率的变化可能由以下因素引起：

• 所使用的有源器件（如BJT或FET）的工作点应位于放大器的线性区域。它的偏差会影响振荡器频率。

• 电路组件性能的温度依赖性会影响振荡器频率。

• 施加到有源器件的直流电源电压的变化会改变振荡器频率。如果使用稳压电源，则可以避免这种情况。

• 输出负载的变化可能会导致谐振电路的Q因子发生变化，从而导致振荡器输出频率发生变化。

• 互电容和杂散电容的存在会影响振荡器输出频率，从而影响频率稳定性。

巴克豪森准则

根据我们目前的知识，我们了解到实际振荡电路由谐振电路、晶体管放大器电路和反馈电路组成。因此，让我们现在尝试回顾一下反馈放大器的概念，以推导出反馈放大器的增益。

反馈放大器的原理

反馈放大器通常由两部分组成。它们是放大器和反馈电路。反馈电路通常由电阻器组成。反馈放大器的概念可以从下面的图中理解。

从上图可以看出，放大器的增益表示为 A。放大器的增益是输出电压 Vo 与输入电压 V_i 的比值。反馈网络从放大器的输出 V_o 中提取电压 V_f = β V_o。

此电压对于正反馈而言是相加的，对于负反馈而言是相减的，从信号电压 V_s 中减去。

因此，对于正反馈，

V_i = V_s + V_f = V_s + β V_o

量 β = V_f/V_o 称为反馈比或反馈分数。

输出 V_o 必须等于输入电压 (V_s + βV_o) 乘以放大器的增益 A。

因此，

$$(V_s + \beta V_o)A = V_o$$

或者

$$AV_s + A\beta V_o = V_o$$

或者

$$AV_s = V_o(1 - A\beta)$$

所以

$$\frac{V_o}{V_s} = \frac{A}{1 - A\beta}$$

设 A_f 为放大器的总增益（带反馈的增益）。这定义为输出电压 V_o 与施加的信号电压 V_s 的比值，即

$$A_f = \frac{输出电压}{输入信号电压} = \frac{V_o}{V_s}$$

从以上两个方程，我们可以理解到，带正反馈的反馈放大器增益方程由下式给出

$$A_f = \frac{A}{1 - A\beta}$$

其中 Aβ 是反馈因子或环路增益。

如果 Aβ = 1，A_f = ∞。因此增益变为无穷大，即没有任何输入就有输出。换句话说，放大器充当振荡器。

条件 Aβ = 1 称为巴克豪森振荡准则。在振荡器的概念中，这始终是一个非常重要的因素。