三點式振蕩電路能否振蕩的判別方法

0 引言

在模擬電子技術課程中，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 三點式振蕩器的特點

所謂三點式振蕩器，是指LC振蕩器中選頻網(wǎng)絡有兩個電容、一個電感或者兩個電感、一個電容組成的振蕩器。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，我們就說它能夠振蕩。振蕩電路中的放大器可以是運放，也可以是由晶體管或者場效應管組成。對于由運放組成的電路，相位條件相對來說比較好判別；由晶體管或者場效應管組成的放大電路，要判別相位條件對學生來說有一定的難度。要正確判別相位條件需要先分析放大電路的組態(tài)，再看反饋信號與輸出信號之間的相位差，兩者判斷錯一個也得不到正確的結果。對此，根據(jù)多年來對模擬電子技術的講解和對大量的振蕩電路的分析，先把自己的一點總結供大家討論。

我們知道，三點式選頻網(wǎng)絡中應該有兩個電容、一個電感或者兩個電感、一個電容組成，如圖1所示，為方更敘述，現(xiàn)把選頻網(wǎng)絡中每兩個電抗器件的結點給出一編號。


在分析由晶體管或者場效應管組成的三點式振蕩電路時，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)。下面結合具體的電路進行說明。

2 電容三點式振蕩電路

如圖2和圖3所示，是兩個電容三點式的振蕩電路。我們應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)射極接的是三點式選頻網(wǎng)絡的2端，集電極接的是1端，基極在交流通路中接地，所以基極相當于接的是3端。發(fā)射極與基極問接的單個選頻器件是電容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選頻器件是電感L，電感與電容是兩個電抗性質(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。

如果用相位條件來判斷圖2和圖3中兩個電路，可以得到：


注意觀察圖2和圖3，電容二點式電路中選頻網(wǎng)絡的2端是電容與電容的結點，1和3端是電容與電感的結點，所以分析電容三點式振蕩電路的相位條件時只需要看選頻網(wǎng)絡的2端是否直接或者通過一電阻與發(fā)射極(或者場效應管的源極)相連，l和3端是否直接或者通過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 電感三點式振蕩電路

圖4所示是一個電感三點式的振蕩電路。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行正弦波振蕩。用相位條件來判別可得到：


觀察圖4，電感三點式電路中選頻網(wǎng)絡的2端是電感與電感的結點，1和3端是電感與電容的結點，所以分析電感三點式振蕩電路的相位條件時只需要看選頻網(wǎng)絡的2端是否直接或者通過一電阻與發(fā)射極(或者場效應管的源極)相連，1和3端是否直接或者通過一電阻與基極和集電極相連。這與電容三點式的振蕩電路判別方法相同。

4 總結

三點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生便于接受的形式。射同基反是在長期的教學中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，用它來分析三點式振蕩電路能否振蕩可以回避電路的組態(tài)，對學生來說判斷是否滿足射同基反要比判斷是否滿足相位條件簡單得多。不足之處是這種方法目前也只由晶體管或者場效應管組成的單級三點式振蕩電路適合，對其他類型的電路還需要繼續(xù)探討。

編輯：博子