正弦波振荡器 - 简介



振荡器无需任何交流输入信号即可产生输出。电子振荡器是一种将直流能量转换为非常高频交流能量的电路。带正反馈的放大器可以理解为一个振荡器。

放大器与振荡器

放大器会增强所施加的输入信号的强度,而振荡器则无需该输入信号即可产生信号,但它需要直流电才能工作。这是放大器和振荡器之间的主要区别。

请看下图。它清楚地显示了放大器如何从直流电源获取能量,并将其转换为信号频率下的交流能量。振荡器会自行产生振荡的交流信号。

DC Control Input

放大器产生的交流电的频率、波形和幅度由施加在输入端的交流信号电压控制,而振荡器的频率、波形和幅度则由电路中的元件本身控制,这意味着不需要外部控制电压。

交流发电机与振荡器

交流发电机是一种机械装置,无需任何输入即可产生正弦波。这种交流发电机用于产生高达1000Hz的频率。输出频率取决于磁极数和电枢的转速。

以下几点突出了交流发电机和振荡器之间的区别:

  • 交流发电机将机械能转换为交流能,而振荡器将直流能转换为交流能。

  • 振荡器可以产生高达几兆赫兹的更高频率,而交流发电机则不能。

  • 交流发电机有旋转部件,而电子振荡器则没有。

  • 改变振荡器的振荡频率比改变交流发电机的频率更容易。

振荡器也可以被认为与将交流电转换为直流电的整流器相反,因为它们将直流电转换为交流电。您可以在我们的电子电路教程中获得关于整流器的详细描述。

振荡器的分类

电子振荡器主要分为以下两类:

  • 正弦波振荡器 - 产生具有正弦波形的输出的振荡器称为正弦波谐波振荡器。此类振荡器可以提供从20 Hz到1 GHz的频率输出。

  • 非正弦波振荡器 - 产生具有方波、矩形波或锯齿波形输出的振荡器称为非正弦波弛豫振荡器。此类振荡器可以提供从0 Hz到20 MHz的频率输出。

本教程中我们将仅讨论正弦波振荡器。您可以在我们的脉冲电路教程中学习非正弦波振荡器的功能。

正弦波振荡器

正弦波振荡器可以分为以下几类:

  • 调谐电路振荡器 - 这些振荡器使用由电感器 (L) 和电容器 (C) 组成的调谐电路,用于产生高频信号。因此,它们也称为射频 (RF) 振荡器。此类振荡器包括哈特利、科尔皮茨、克拉普振荡器等。

  • RC 振荡器 - 这些振荡器使用电阻器和电容器,用于产生低频或音频信号。因此,它们也称为音频 (AF) 振荡器。此类振荡器包括移相振荡器和维恩桥振荡器。

  • 晶体振荡器 - 这些振荡器使用石英晶体,用于产生频率高达 10 MHz 的高度稳定的输出信号。压电振荡器是晶体振荡器的一个例子。

  • 负阻振荡器 - 这些振荡器使用隧道器件等器件的负阻特性。调谐二极管振荡器是负阻振荡器的一个例子。

正弦波振荡的性质

正弦波振荡的性质通常有两种类型。它们是阻尼非阻尼振荡

阻尼振荡

幅度随时间不断减小的电振荡称为阻尼振荡。阻尼振荡的频率可能保持不变,具体取决于电路参数。

Damped Oscillations

阻尼振荡通常是由产生功率损耗且在需要时不进行补偿的振荡电路产生的。

非阻尼振荡

幅度随时间保持不变的电振荡称为非阻尼振荡。非阻尼振荡的频率保持不变。

Undamped Oscillations

非阻尼振荡通常是由不产生功率损耗并在发生任何功率损耗时遵循补偿技术的振荡电路产生的。

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