在眾多電子設(shè)備中振蕩器都是必不可少的,振蕩器在電路中為CPU提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘頻率,其它信號(hào)就會(huì)依據(jù)時(shí)鐘信號(hào)來協(xié)調(diào)工作,從而達(dá)到正確的信息流傳遞以及正確的信號(hào)處理。時(shí)鐘信號(hào)就是一種震蕩器產(chǎn)生的固定頻率的信號(hào)。在電子手表里、電子琴里,電視機(jī)里甚至是電腦里都有它的存在,可以說現(xiàn)代化電子科技里沒有一樣產(chǎn)品是能離的開它的。 震蕩電路是電子技術(shù)中最基礎(chǔ)的技術(shù)之一,它是一種不需要外加信號(hào)輸入就能產(chǎn)生震蕩波的電路,它是能將直流電轉(zhuǎn)換為具有一定頻率或者是一定波形的交流信號(hào)的一種電路,振蕩器可以產(chǎn)生出方波信號(hào)、三角波信號(hào)、正玄波信號(hào)等等,其中用途最廣的要數(shù)正玄波振蕩器了。振蕩器有幾種形式的電路,它們都可以產(chǎn)生自由震蕩;常用的有LC選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩器、變壓器反饋振蕩器、三點(diǎn)式振蕩器、RC振蕩器和石英晶體振蕩器等,其中三點(diǎn)式振蕩器又可分為電容三點(diǎn)式振蕩器和電感三點(diǎn)式振蕩器兩種類型。 振蕩器電路的形式雖然比較多,但它們都是由放大電路和反饋電路等兩個(gè)部分所組成,它們的負(fù)載或正反饋電路中必須有一個(gè)是選頻網(wǎng)絡(luò),以便放大器工作在特定頻率之下。振蕩器的原理其實(shí)是在放大器的基礎(chǔ)上引入適當(dāng)?shù)姆答佇盘?hào),并且使得反饋電壓在幅度和相位上與放大器原來的輸入電壓相同,讓反饋電壓代替原來的外加輸入電壓,最終使得它們構(gòu)成循環(huán)的反饋回路,這樣以來,原來的放大器就變成了振蕩器了。為了能維持震蕩,此時(shí)我們加入到輸入極的反饋信號(hào)必須是正向反饋信號(hào),也就是說,我們加入到放大器輸入端的反饋信號(hào)和激勵(lì)信號(hào)必須是同相位。這就是振蕩器的相位平衡條件。 如果振蕩器的選頻網(wǎng)絡(luò)是LC回路的時(shí)候我們就稱這種振蕩器為L(zhǎng)C振蕩器,這種振蕩器由于頻率可以做的很高,一般情況下用在無線電通信等領(lǐng)域。在LC震蕩器中一般分為變壓器選頻網(wǎng)絡(luò)、電容三點(diǎn)式選頻網(wǎng)絡(luò)和電感三點(diǎn)式選頻網(wǎng)絡(luò)。在變壓器反饋震蕩電路中,諧振回路LC接在三極管的集電極,回路上的震蕩信號(hào)通過反饋?zhàn)儔浩鞯拇渭?jí)線圈把反饋信號(hào)接在三極管的基極上,周而復(fù)始,從而產(chǎn)生與變壓器諧振的固定震蕩頻率。 電感三點(diǎn)式振蕩器是由集電極的負(fù)載電感配合并聯(lián)在一起的諧振電容而產(chǎn)生的震蕩信號(hào),諧振電容和負(fù)載電感形成選頻網(wǎng)絡(luò),再在諧振電容上接反饋電容把它引入到基極,從而得到正向反饋使得放大器產(chǎn)生頻率恒定的震蕩信號(hào)。 在電容三點(diǎn)式振蕩器中也有三個(gè)點(diǎn),分別和三極管的三個(gè)電極相連接,三個(gè)電容共同對(duì)地旁路,由集電極電感作為反饋網(wǎng)絡(luò),把集電極的初始雜波放大信號(hào)選頻后再送回基極進(jìn)行正常震蕩,這種選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩器往往比其他形式的振蕩器更為穩(wěn)定,諧波小,頻率高,節(jié)省電路面積,所以得到了很大發(fā)展。 RC振蕩器一般作為低頻振蕩器,它由電阻和電容組成選頻網(wǎng)路,,該網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸出電壓相移位0,由于正反饋網(wǎng)絡(luò)和負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)正好組成一個(gè)電橋,所以這種振蕩器又叫橋式振蕩器,由于它的選頻網(wǎng)路沒有電感,產(chǎn)生不了高頻諧振,所以經(jīng)常用作標(biāo)準(zhǔn)低頻振蕩器信號(hào)源用在低頻率的場(chǎng)合里使用,比如警報(bào)器、三角波、方波發(fā)生器等。 隨著電子科技的進(jìn)步,人們又制造出來一種固體振蕩器,它被金屬外殼封裝起來,由于里面的震蕩材料采用的是石英,而石英具有高度耐熱和性能穩(wěn)定的特性,所以石英晶體振蕩器就比RC振蕩器有了很大進(jìn)步。它不止用在上述領(lǐng)域,更多的則用在了性能要求比較高的場(chǎng)合里,比如示波器、電視機(jī)、手機(jī)、以及電腦里。石英晶體是一種二氧化硅,它具有很強(qiáng)的壓電效應(yīng),如果在石英晶體上對(duì)它施加壓力,它的兩端就會(huì)產(chǎn)生和壓力相等的異性電荷,反之,如果在它的兩端加入適當(dāng)?shù)碾妷?,它的晶體就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械應(yīng)變。由于它有著明顯的壓電效應(yīng),在正玄波交流電的作用下,它的晶體就會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的機(jī)械震蕩,而且交流電的頻率發(fā)生變化時(shí),它震蕩的幅度也會(huì)跟著發(fā)生相應(yīng)的變化,我們就把交流電的頻率和他震蕩的值作為這片晶體的固有頻率標(biāo)記下來,所以晶體振蕩器的頻率一般不可調(diào)整,正是由于頻率無法調(diào)整變化,所以它的穩(wěn)定性也是其他振蕩器說不可比的。 |
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