振荡器是一种能够自动将直流能量转换为周期性交变能量的装置,无需外部信号激励。从能量转换的角度来看,放大器则是在输入信号的控制下,将直流电源提供的能量转换成按照输入信号变化规律的交变能量电路。而振荡器则能够在没有输入信号的情况下,自主地将直流电源的能量转换为特定频率和幅度的交变能量。
振荡电路是实现这一功能的电子电路,其主要目的是产生重复的电子信号,通常为正弦波或方波。振荡器按照电路结构可以分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器和音叉振荡器等几种类型。
一个完整的振荡器包含以下四个基本部分:
1. 放大器:至少含有一个有放大作用的有源元件。
2. 正反馈通路或负阻:必须存在一个能够补充元件能量损失的正反馈通路或负阻器件,以确保稳定的振荡。
3. 频率决定元件或回路:如电阻、电容、电感以及晶体等,它们构成的选频回路、相移网络或延时网络,决定了振荡器的频率。
4. 电源:为振荡器提供所需的能源。
振荡器在通信系统中有着广泛的应用,如混频器的本振信号、调制的载波信号、解调的本地载波信号、时钟和定时电路、电子测量设备的基准信号等。
正弦波振荡器是一种特殊的振荡器,它是一个带选频网络的正反馈放大器。通过选频特性电路选择特定频率的信号,使其满足振荡条件,从而在没有激励信号的情况下,能自动地将直流电源能量转换为周期性交流信号。
正弦波振荡器在各种电子设备中都有应用,对振荡器的要求是振荡频率和振荡幅度的准确性与稳定性。
正弦波振荡器分为正反馈型振荡器和负阻振荡器两种:
1. 正反馈型振荡器:将放大器的输出信号通过正反馈网络反馈至输入端作为输入信号,控制能量转换,产生等幅持续的振荡。
2. 负阻振荡器:使用负阻器件到谐振回路中,以抵消回路损耗,产生等幅持续的振荡。
正弦振荡器的电路组成主要包括:
1. 放大电路:负责放大信号,并向电路提供能量。
2. 反馈网络:引入正反馈,满足相位和幅度平衡条件。
3. 选频网络:选择某一频率,满足起振条件,保证输出为单一频率的正弦波信号。
4. 稳幅措施的电路:确保正弦波振荡器输出的正弦波信号具有稳定的幅度。