高手解讀振蕩電路和振蕩條件及常用振蕩器

　RC 相移振蕩電路的特點(diǎn)是：電路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟，但穩定性不高，而且調節不方便。一般都用作固定頻率振蕩器和要求不太高的場(chǎng)合。它的振蕩頻率是：當 3 節 RC 網(wǎng)絡(luò )的參數相同時(shí)： f 0 = 1 2π 6RC 。頻率一般為幾十千赫。

?。?2 ） RC 橋式振蕩電路

　圖 5 （ a ）是一種常見(jiàn)的 RC 橋式振蕩電路。圖中左側的 R1C1 和 R2C2 串并聯(lián)電路就是它的選頻網(wǎng)絡(luò )。這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò )又是正反饋電路的一部分。這個(gè)選頻網(wǎng)絡(luò )對某個(gè)特定頻率為 f 0 的信號電壓沒(méi)有相移（相移為 0° ），其它頻率的電壓都有大小不等的相移。由于放大器有 2 級，從 V2 輸出端取出的反饋電壓 U f 是和放大器輸入電壓同相的（ 2 級相移 360°=0° ）。因此反饋電壓經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò )送回到 VT1 的輸入端時(shí)，只有某個(gè)特定頻率為 f 0 的電壓才能滿(mǎn)足相位平衡條件而起振?？梢?jiàn) RC 串并聯(lián)電路同時(shí)起到了選頻和正反饋的作用。

　實(shí)際上為了提高振蕩器的工作質(zhì)量，電路中還加有由 R t 和 R E1 組成的串聯(lián)電壓負反饋電路。其中 R t 是一個(gè)有負溫度系數的熱敏電阻，它對電路能起到穩定振蕩幅度和減小非線(xiàn)性失真的作用。從圖 5 （ b ）的等效電路看到，這個(gè)振蕩電路是一個(gè)橋形電路。 R1C1 、 R2C2 、 R t 和 R E1 分別是電橋的 4 個(gè)臂，放大器的輸入和輸出分別接在電橋的兩個(gè)對角線(xiàn)上，所以被稱(chēng)為 RC 橋式振蕩電路。

　　RC 橋式振蕩電路的性能比 RC 相移振蕩電路好。它的穩定性高、非線(xiàn)性失真小，頻率調節方便。它的振蕩頻率是：當 R1=R2=R 、 C1=C2=C 時(shí) f 0 = 1 2πRC 。它的頻率范圍從 1 赫～ 1 兆赫。

調幅和檢波電路

　　廣播和無(wú)線(xiàn)電通信是利用調制技術(shù)把低頻聲音信號加到高頻信號上發(fā)射出去的。在接收機中還原的過(guò)程叫解調。其中低頻信號叫做調制信號，高頻信號則叫載波。常見(jiàn)的連續波調制方法有調幅和調頻兩種，對應的解調方法就叫檢波和鑒頻。

　下面我們先介紹調幅和檢波電路。

?。?1 ）調幅電路

　　調幅是使載波信號的幅度隨著(zhù)調制信號的幅度變化，載波的頻率和相應不變。能夠完成調幅功能的電路就叫調幅電路或調幅器。

　　調幅是一個(gè)非線(xiàn)性頻率變換過(guò)程，所以它的關(guān)鍵是必須使用二極管、三極管等非線(xiàn)性器件。根據調制過(guò)程在哪個(gè)回路里進(jìn)行可以把三極管調幅電路分成集電極調幅、基極調幅和發(fā)射極調幅 3 種。下面舉集電極調幅電路為例。

　圖 6 是集電極調幅電路，由高頻載波振蕩器產(chǎn)生的等幅載波經(jīng) T1 加到晶體管基極。低頻調制信號則通過(guò) T3 耦合到集電極中。 C1 、 C2 、 C3 是高頻旁路電容， R1 、 R2 是偏置電阻。集電極的 LC 并聯(lián)回路諧振在載波頻率上。如果把三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)選在特性曲線(xiàn)的彎曲部分，三極管就是一個(gè)非線(xiàn)性器件。因為晶體管的集電極電流是隨著(zhù)調制電壓變化的，所以集電極中的 2 個(gè)信號就因非線(xiàn)性作用而實(shí)現了調幅。由于 LC 諧振回路是調諧在載波的基頻上，因此在 T2 的次級就可得到調幅波輸出。

?。?2 ）檢波電路

　　檢波電路或檢波器的作用是從調幅波中取出低頻信號。它的工作過(guò)程正好和調幅相反。檢波過(guò)程也是一個(gè)頻率變換過(guò)程，也要使用非線(xiàn)性元器件。常用的有二極管和三極管。另外為了取出低頻有用信號，還必須使用濾波器濾除高頻分量，所以檢波電路通常包含非線(xiàn)性元器件和濾波器兩部分。下面舉二極管檢波器為例說(shuō)明它的工作。

圖 7 是一個(gè)二極管檢波電路。 VD 是檢波元件， C 和 R 是低通濾波器。當輸入的已調波信號較大時(shí)，二極管 VD 是斷續工作的。正半周時(shí)，二極管導通，對 C 充電；負半周和輸入電壓較小時(shí)，二極管截止， C 對 R 放電。在 R 兩端得到的電壓包含的頻率成分很多，經(jīng)過(guò)電容 C 濾除了高頻部分，再經(jīng)過(guò)隔直流電容 C 0 的隔直流作用，在輸出端就可得到還原的低頻信號。

　調頻和鑒頻電路

　　調頻是使載波頻率隨調制信號的幅度變化，而振幅則保持不變。鑒頻則是從調頻波中解調出原來(lái)的低頻信號，它的過(guò)程和調頻正好相反。

?。?1 ）調頻電路

　　能夠完成調頻功能的電路就叫調頻器或調頻電路。常用的調頻方法是直接調頻法，也就是用調制信號直接改變載波振蕩器頻率的方法。圖 8 畫(huà)出了它的大意，圖中用一個(gè)可變電抗元件并聯(lián)在諧振回路上。用低頻調制信號控制可變電抗元件參數的變化，使載波振蕩器的頻率發(fā)生變化。

（ 2 ）鑒頻電路

　　能夠完成鑒頻功能的電路叫鑒頻器或鑒頻電路，有時(shí)也叫頻率檢波器。鑒頻的方法通常分二步，第一步先將等幅的調頻波變成幅度隨頻率變化的調頻 — 調幅波，第二步再用一般的檢波器檢出幅度變化，還原成低頻信號。常用的鑒頻器有相位鑒頻器、比例鑒頻器等。