三點(diǎn)式振蕩電路能否振蕩的判別方法

0 引言
    在模擬電子技術(shù)課程中，判別振蕩電路能否產(chǎn)生振蕩的步驟的是：先看直流通路，看放大器件是否工作在放大區(qū)；再看交流通路，看是臺(tái)滿足振蕩條件。RC振蕩也好，LC振蕩電路也好，振蕩條件為：
    AF=1
    此條件可分解為振幅條件和相位條件，即：

1 三點(diǎn)式振蕩器的特點(diǎn)
    所謂三點(diǎn)式振蕩器，是指LC振蕩器中選頻網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)電容、一個(gè)電感或者兩個(gè)電感、一個(gè)電容組成的振蕩器。一般LC振蕩電路在直流通路正常情況下判別能否振蕩時(shí)由于振幅條件不便于判別，只看相位條件即可，只要相位條件滿足，我們就說(shuō)它能夠振蕩。振蕩電路中的放大器可以是運(yùn)放，也可以是由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成。對(duì)于由運(yùn)放組成的電路，相位條件相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好判別；由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成的放大電路，要判別相位條件對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度。要正確判別相位條件需要先分析放大電路的組態(tài)，再看反饋信號(hào)與輸出信號(hào)之間的相位差，兩者判斷錯(cuò)一個(gè)也得不到正確的結(jié)果。對(duì)此，根據(jù)多年來(lái)對(duì)模擬電子技術(shù)的講解和對(duì)大量的振蕩電路的分析，先把自己的一點(diǎn)總結(jié)供大家討論。
    我們知道，三點(diǎn)式選頻網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)該有兩個(gè)電容、一個(gè)電感或者兩個(gè)電感、一個(gè)電容組成，如圖1所示，為方更敘述，現(xiàn)把選頻網(wǎng)絡(luò)中每?jī)蓚€(gè)電抗器件的結(jié)點(diǎn)給出一編號(hào)。

    在分析由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成的三點(diǎn)式振蕩電路時(shí)，先看直流通路，在直流通路正常的情況下，交流通路只需要觀察是否滿足射同基反(或者源同柵反)。下面結(jié)合具體的電路進(jìn)行說(shuō)明。

2 電容三點(diǎn)式振蕩電路
    如圖2和圖3所示，是兩個(gè)電容三點(diǎn)式的振蕩電路。我們應(yīng)用射同基反判斷相位條件是否滿足。

    先看圖2，圖2中晶體管的發(fā)射極接的是三點(diǎn)式選頻網(wǎng)絡(luò)的2端，集電極接的是1端，基極在交流通路中接地，所以基極相當(dāng)于接的是3端。發(fā)射極與基極問(wèn)接的單個(gè)選頻器件是電容C2，發(fā)射極與集電極之間接的是電容Cl，發(fā)射極與其他兩個(gè)電極之間接的是電抗性質(zhì)相同的電容，所以射同已經(jīng)滿足；基極與發(fā)射極接的電容C2，基極與集電極之間接的單個(gè)選頻器件是電感L，電感與電容是兩個(gè)電抗性質(zhì)相反的器件，所以基反也是滿足的，圖2電路支流通路正常，又滿足射同基反的條件，所以是可以振蕩的。
    再看圖3。放大器的組態(tài)雖然與圖2不同，按射同基反分析仍然滿足射同基反，直流通路正常，該電路也可以振蕩。如果用相位條件判別也是滿足的。
    如果用相位條件來(lái)判斷圖2和圖3中兩個(gè)電路，可以得到：

    注意觀察圖2和圖3，電容二點(diǎn)式電路中選頻網(wǎng)絡(luò)的2端是電容與電容的結(jié)點(diǎn)，1和3端是電容與電感的結(jié)點(diǎn)，所以分析電容三點(diǎn)式振蕩電路的相位條件時(shí)只需要看選頻網(wǎng)絡(luò)的2端是否直接或者通過(guò)一電阻與發(fā)射極(或者場(chǎng)效應(yīng)管的源極)相連，l和3端是否直接或者通過(guò)一電阻與基極和集電極相連。圖2中符去掉基極電容Cb相位條件仍然滿足，電路只要振幅條件滿足仍可振蕩。

3 電感三點(diǎn)式振蕩電路
    圖4所示是一個(gè)電感三點(diǎn)式的振蕩電路。用同樣的方法觀察圖中的電路發(fā)現(xiàn)晶體管的發(fā)射極與其他兩個(gè)電極之間接的是電感，而基極與發(fā)射極之間接的是電感，與集電極之間接的是電容，滿足射同基反，也就是滿足相位條件，直流通路正常，在幅度條件滿足的情況下可以進(jìn)行正弦波振蕩。用相位條件來(lái)判別可得到：

    觀察圖4，電感三點(diǎn)式電路中選頻網(wǎng)絡(luò)的2端是電感與電感的結(jié)點(diǎn)，1和3端是電感與電容的結(jié)點(diǎn)，所以分析電感三點(diǎn)式振蕩電路的相位條件時(shí)只需要看選頻網(wǎng)絡(luò)的2端是否直接或者通過(guò)一電阻與發(fā)射極(或者場(chǎng)效應(yīng)管的源極)相連，1和3端是否直接或者通過(guò)一電阻與基極和集電極相連。這與電容三點(diǎn)式的振蕩電路判別方法相同。

4 總結(jié)
    三點(diǎn)式振蕩電路是正弦波發(fā)生電路的一種，它與所有的正弦波振蕩電路一樣要遵守正弦振蕩的條件，這里只是將它的相位條件變換為學(xué)生便于接受的形式。射同基反是在長(zhǎng)期的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，用它來(lái)分析三點(diǎn)式振蕩電路能否振蕩可以回避電路的組態(tài)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)判斷是否滿足射同基反要比判斷是否滿足相位條件簡(jiǎn)單得多。不足之處是這種方法目前也只由晶體管或者場(chǎng)效應(yīng)管組成的單級(jí)三點(diǎn)式振蕩電路適合，對(duì)其他類型的電路還需要繼續(xù)探討。