lc振蕩電路起振條件及調(diào)試

LC振蕩電路，是指用電感L、電容C組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路，用于產(chǎn)生高頻正弦波信號，常見的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式LC振蕩電路、電感三點(diǎn)式LC振蕩電路和電容三點(diǎn)式LC振蕩電路。LC振蕩電路的輻射功率是和振蕩頻率的四次方成正比的，要讓LC振蕩電路向外輻射足夠強(qiáng)的電磁波，必須提高振蕩頻率，并且使電路具有開放的形式。

lc振蕩電路是如何起振的

我們知道電容有充放電的蓄能特性!電感則因通過電流的變化能產(chǎn)生自感電勢!

在電路接通電源的瞬間，電容會有一個充電的浪涌電流!而這個浪涌電流會使與電容相連的電感電流也發(fā)生變化!電干因此而產(chǎn)生了感應(yīng)電勢!這個電勢又反加在電容兩端使它原本已結(jié)束的充電電流產(chǎn)生了波動!這波動又推動了電感電流的變化!如此往復(fù)下去，振蕩就產(chǎn)生了!

這里有兩個要點(diǎn)!一是這個振蕩會因元老和電路的阻抗損耗會衰減至消失!因而稱衰竭振蕩!若要將振蕩維持下去就必需有能量補(bǔ)充!這就是為何振蕩電路會有放大電路相輔的道理!

二是這個振蕩其頻譜很寬!為使其能有一個主頻率就必需有一個定頻槽路!也就是選頻回路!

1、LC振蕩器的起振條件

1.1、振蕩器的振幅條件

振蕩器振幅平衡條件就是指放大器的反饋信號必須具有一定的振幅幅度。理論公式表示的是反饋系數(shù)F與放大器的電壓放大倍數(shù)AV相乘的乘積大于1，也就是AvF≥1，而其中反饋系數(shù)F是一個比1小的數(shù)，由此可以得出Av的數(shù)值應(yīng)當(dāng)大于1。正確推斷放大器是否工作于正常狀態(tài)是判斷振蕩器是否起振的關(guān)鍵。放大器正常放大時，三極管的外部偏置條件必須滿足發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置。而且判斷時應(yīng)當(dāng)注意：研究放大狀態(tài)時是分析振蕩電路的直流狀態(tài)，而不是交流電路狀態(tài)。其中應(yīng)當(dāng)記住直流狀態(tài)時電感線圈相當(dāng)于短路，而電容則相當(dāng)于斷路。

1.2、振蕩器的相位平衡條件

振蕩器起振的第二個必須條件是應(yīng)當(dāng)滿足相位平衡，也就是放大器的反饋信號與輸入信號相位應(yīng)當(dāng)一樣，書中公式表示了反饋信號VF的相位與輸入信號VI的相位相差應(yīng)當(dāng)為2nπ(n是整數(shù))。由于VI與VF相位相同，因此反饋信號能夠使輸入信號的作用得到增強(qiáng)，于電路中具體判斷時就是看電路是否是正反饋，而判斷電路是否構(gòu)成正反饋，一般采用瞬時極性法去判別。在判斷之前必須注意，分析相位是否平衡是采用電路的交流狀態(tài)，不是直流狀態(tài)，也即此時電感線圈于電路中不能看作短路，兩端將具有一定的電壓勢差。

而電容則應(yīng)當(dāng)分兩種情況加以討論：當(dāng)在LC電路中時，電容不能被認(rèn)為是短路，即兩端應(yīng)有一定的壓差，當(dāng)不在LC電路中時，電容可以被看作為短路狀態(tài);在交流狀態(tài)時當(dāng)直流電源的內(nèi)阻比較小時，可以將其看為處于短路狀態(tài)。同時值得注意的是對于電感線圈串聯(lián)和兩個電容串聯(lián)于電路中時的情況，此時當(dāng)采用瞬時極性法判斷時應(yīng)當(dāng)分兩種情況予以考慮：當(dāng)接地點(diǎn)在兩串聯(lián)電感或者兩串聯(lián)電容的一端時，另兩端的極性是相同的，如圖1中的A與B示;當(dāng)接地點(diǎn)連接在兩串聯(lián)電感或者兩串聯(lián)電容的中間端時，那么兩端的極性則是相反的。

2、LC振蕩器的調(diào)試

振蕩器電路設(shè)計(jì)好后，下一步就是電路的調(diào)試了，在這一過程中，往往會出現(xiàn)很多的問題，筆者將兩個常見的問題歸納如下：

2.1、振蕩器不起振

電路接線完成后，檢查連線沒有錯誤，靜態(tài)工作點(diǎn)工作亦正常，但振蕩器不起振。這主要是由于相位平衡條件和振幅條件沒有滿足導(dǎo)致的。

①檢查相位平衡條件是否滿足：對于本文介紹的LC振蕩電路主要是檢查電感、電容的位置排列是否合適;

②檢查振幅條件是否滿足： 如果靜態(tài)工作點(diǎn)選擇比較低的話，晶體管的放大倍數(shù)比較小， 從而導(dǎo)致電路起振條件不滿足， 此時，可以將工作點(diǎn)適當(dāng)提高;如果是反饋系數(shù)過小的話， 可適當(dāng)調(diào)節(jié)反饋電路中元件參數(shù)的大小，但如果想用加強(qiáng)反饋耦合來處理其它因素不足而引起的矛盾，那么，這樣做是不理想的，是不合適的，因?yàn)槿绻答伭窟^大的話，有可能導(dǎo)致波形不好，甚至引起電路不能起振。

2.2、振蕩器的波形不理想

當(dāng)振蕩器回路輸出的波形不理想，或者偏離正弦波形很遠(yuǎn)，可適當(dāng)調(diào)節(jié)反饋量使耦合得到減弱，另一方面就是根據(jù)情況使回路的品質(zhì)因素得到提高，此時，應(yīng)當(dāng)引起注意的是靜態(tài)工作點(diǎn)選擇應(yīng)當(dāng)合理，振蕩器正常工作之后，晶體管不應(yīng)當(dāng)工作于飽和區(qū)。

總之，實(shí)現(xiàn)一個理想的LC振蕩器，既需要成熟的理論指導(dǎo)，同時也需要具備將理論靈活運(yùn)用于實(shí)際的能力，只有將兩者緊密結(jié)合，才能達(dá)到事半功倍的效果，得到比較完美的正弦波形。