1
哈尔滨工业大学
电工学教研室
第 18章
正弦波振荡电路
返回
2
18.1 自激振荡及其产生条件
18.4 LC 振荡电路
18.3 RC 振荡电路
18.2 振荡电路 的组成
目 录
3
正弦波振荡电路的作用
用来产生一定频率和幅度的正弦交流电。
正弦波振荡信号的 频率范围,一赫以下至几
百兆赫。
正弦波振荡电路 输出的交流电能是从电源的
直流电能转化而来 。 输出功率可以从几毫瓦到几
十千瓦 。
概述
4
正弦波振荡电路的应用
1,作为信号源, 广泛用于量测, 自动控制, 通讯,
广播电视及遥控等方面 。
2,作为高频能源, 用于高频感应加热, 冶炼, 淬
火以及超声波焊接等工业加工方面 。
常用的正弦波振荡电路
1,RC 振荡电路（输出功率较小，频率较低）
2,LC 振荡电路（输出功率较大，频率较高）
概述
5
本章应掌握的内容：
1,自激振荡的概念及建立的条件；
2,正弦波振荡电路的基本组成；
3,常用正弦波振荡电路 —— RC振荡电路,
LC振荡电路的分析 。
6
18.1 自激振荡及其产生条件
18.1.1 自激振荡的概念及其产生条件
18.2.2 正弦波振荡电路的组成
18.3.3 正弦波振荡电路的分析方法
7
产生自激振荡的条件
~
放 大 电 路
A
反 馈 电 路
F
.
iU 1
2
S
.
iU.,,
ofU F U?
.,,
oiU A U?
.
,o
.
i
UA
U
?
.
.
.
o
fUF
U
?开环电压放大倍数
反馈系数
..
ifUU?若 时,开关由 1拨向 2，反馈电压代替输入电压，
将产生输出电压，即电路发生 自激振荡 。
8
..
ifUU?当 时,则,,1AF ?
因此，振荡电路 自激振荡的条件 是：
（ 1）幅度条件：
| | 1
2AF
AF
n? ? ?
? ?
? ? ? ?
?
（ 2）相位条件：
2 0,1,2,AF nn? ? ?? ? ? ? ??????
| | 1AF ?
反馈信号振幅应等于输入信号振幅。
反馈信号相位应于输入信号同相。
..
.,o
..
io
| | 1fUUAF
UU
? ? ?
..
i| | | |fUU?
9
| | 1
2AF
AF
n? ? ?
? ?
? ? ? ?
?
起振条件
上式为幅度平衡条件，是指振荡电路已进入稳幅振荡。
| | 1AF ?
振荡电路要能自行起振，在起振时应满足：
| | 1AF ?
起振条件：
10
振荡建立过程 iu
~fiuuou
u
i1
u
o1
u
i2
u
o2
u
o3
u
i3
~oiuu
(ui1为初始电冲击 )
11
18,2 正弦波振荡电路的组成
通常一个完整的正弦波振荡器由以下
四个部分组成：
正弦波
振荡器
放大环节 反馈环节
选频环节稳幅环节
12
1,放大环节
2,反馈环节
3,选频环节
4,稳幅环节
保证放大电路能正常放大，以满足幅度条件。
保证反馈为正反馈，以满足相位条件。
保证输出单一频率的正弦波。
保证输出正弦信号幅度的稳定。
13
正弦波振荡电路的分析方法
1,检查放大电路能否正常放大
2,检查反馈是否为正反馈 ---用 瞬时极性法
3,检查是否有选频电路
4,检查是否有稳幅电路
瞬时极性法,断开反馈电路至放大电路输入端；
在放大电路输入端加输入信号，检查经放大电路
和反馈电路后得到的反馈电压信号瞬时极性与所
加信号是否相同。
14
断开反馈电路至放大电路输入端；在放大电
路输入端加输入信号，检查经放大电路和反馈电
路后得到的反馈电压信号瞬时极性与所加信号是
否相同。
瞬时极性法
瞬时极性 相同, 正 反馈
瞬时极性 相反, 负 反馈
15
选频电路
RC选频电路
.
1U, 2U1R2R 1C2C当 R1=R2=R,C1=C2=C时
0
1
RC
????
时
U2与 U1同相, U2幅值达
到最大，且有：
.
.
21
31
U
U
?
16
2
1
U
U ?
0?0
13.
1U, 2UR2R 1C2CRC选频电路频率特性
17
LC选频电路
.U.I LC
当
0 1 LC????
时，
U 与 I 同相,LC并联阻
抗达到最大。
.
.
U
I ?
0?0
18
R
1
R
R
R
F
C
C
+
-
∞
u
o
u
i
u f
× ?
?
?
用瞬时极性法判断反馈的极性
判断结果,正反馈，满足振荡的相位条件。
？？？18.3 RC 振荡电路
19
18.4 LC 振荡电路
18.4.1 变压器反馈式振荡电路
18.4.2 三点式振荡电路
(7-20)
+ U
C C Φ
+ U
C C
C
B
E
C
1
C
e
R
e
R
B 1
R
B 2
L
C
R
L
L
f
-
i
b
i
c
+
-
+
-
u
b e
u
f
+
T
A
F
+
?
?
?
?
18.4.1 变压器反馈式振荡电路
判断结果,正反馈，满足相位条件。
×
18.4 LC 振荡电路
(7-21)
+ U
C C
R
C
R
B 1
C
C
1
C
2
C
E
R
E
R
B 2
L
2
L
1
V
+
-
u
b e
+ -
u
f
*
*
判断结果,正反馈，满足相位条件。
电感三点式振荡电路
×
?
?
0
?
?
?
18.4.2 三点式振荡电路
(7-22)
+ U
C C
R
C
R
B 1
C
1
C
B
C
E
R
E
R
B 2
C
2
L
T
?
×
?
?
?
?
0
电容三点式振荡电路
判断结果,正反馈，满足相位条件。
18.4.2 三点式振荡电路
(7-23)
结 束
第 18 章
哈尔滨工业大学
电工学教研室
第 18章
正弦波振荡电路
返回
2
18.1 自激振荡及其产生条件
18.4 LC 振荡电路
18.3 RC 振荡电路
18.2 振荡电路 的组成
目 录
3
正弦波振荡电路的作用
用来产生一定频率和幅度的正弦交流电。
正弦波振荡信号的 频率范围,一赫以下至几
百兆赫。
正弦波振荡电路 输出的交流电能是从电源的
直流电能转化而来 。 输出功率可以从几毫瓦到几
十千瓦 。
概述
4
正弦波振荡电路的应用
1,作为信号源, 广泛用于量测, 自动控制, 通讯,
广播电视及遥控等方面 。
2,作为高频能源, 用于高频感应加热, 冶炼, 淬
火以及超声波焊接等工业加工方面 。
常用的正弦波振荡电路
1,RC 振荡电路（输出功率较小，频率较低）
2,LC 振荡电路（输出功率较大，频率较高）
概述
5
本章应掌握的内容：
1,自激振荡的概念及建立的条件；
2,正弦波振荡电路的基本组成；
3,常用正弦波振荡电路 —— RC振荡电路,
LC振荡电路的分析 。
6
18.1 自激振荡及其产生条件
18.1.1 自激振荡的概念及其产生条件
18.2.2 正弦波振荡电路的组成
18.3.3 正弦波振荡电路的分析方法
7
产生自激振荡的条件
~
放 大 电 路
A
反 馈 电 路
F
.
iU 1
2
S
.
iU.,,
ofU F U?
.,,
oiU A U?
.
,o
.
i
UA
U
?
.
.
.
o
fUF
U
?开环电压放大倍数
反馈系数
..
ifUU?若 时,开关由 1拨向 2，反馈电压代替输入电压，
将产生输出电压，即电路发生 自激振荡 。
8
..
ifUU?当 时,则,,1AF ?
因此，振荡电路 自激振荡的条件 是：
（ 1）幅度条件：
| | 1
2AF
AF
n? ? ?
? ?
? ? ? ?
?
（ 2）相位条件：
2 0,1,2,AF nn? ? ?? ? ? ? ??????
| | 1AF ?
反馈信号振幅应等于输入信号振幅。
反馈信号相位应于输入信号同相。
..
.,o
..
io
| | 1fUUAF
UU
? ? ?
..
i| | | |fUU?
9
| | 1
2AF
AF
n? ? ?
? ?
? ? ? ?
?
起振条件
上式为幅度平衡条件，是指振荡电路已进入稳幅振荡。
| | 1AF ?
振荡电路要能自行起振，在起振时应满足：
| | 1AF ?
起振条件：
10
振荡建立过程 iu
~fiuuou
u
i1
u
o1
u
i2
u
o2
u
o3
u
i3
~oiuu
(ui1为初始电冲击 )
11
18,2 正弦波振荡电路的组成
通常一个完整的正弦波振荡器由以下
四个部分组成：
正弦波
振荡器
放大环节 反馈环节
选频环节稳幅环节
12
1,放大环节
2,反馈环节
3,选频环节
4,稳幅环节
保证放大电路能正常放大，以满足幅度条件。
保证反馈为正反馈，以满足相位条件。
保证输出单一频率的正弦波。
保证输出正弦信号幅度的稳定。
13
正弦波振荡电路的分析方法
1,检查放大电路能否正常放大
2,检查反馈是否为正反馈 ---用 瞬时极性法
3,检查是否有选频电路
4,检查是否有稳幅电路
瞬时极性法,断开反馈电路至放大电路输入端；
在放大电路输入端加输入信号，检查经放大电路
和反馈电路后得到的反馈电压信号瞬时极性与所
加信号是否相同。
14
断开反馈电路至放大电路输入端；在放大电
路输入端加输入信号，检查经放大电路和反馈电
路后得到的反馈电压信号瞬时极性与所加信号是
否相同。
瞬时极性法
瞬时极性 相同, 正 反馈
瞬时极性 相反, 负 反馈
15
选频电路
RC选频电路
.
1U, 2U1R2R 1C2C当 R1=R2=R,C1=C2=C时
0
1
RC
????
时
U2与 U1同相, U2幅值达
到最大，且有：
.
.
21
31
U
U
?
16
2
1
U
U ?
0?0
13.
1U, 2UR2R 1C2CRC选频电路频率特性
17
LC选频电路
.U.I LC
当
0 1 LC????
时，
U 与 I 同相,LC并联阻
抗达到最大。
.
.
U
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18
R
1
R
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+
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u
o
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?
用瞬时极性法判断反馈的极性
判断结果,正反馈，满足振荡的相位条件。
？？？18.3 RC 振荡电路
19
18.4 LC 振荡电路
18.4.1 变压器反馈式振荡电路
18.4.2 三点式振荡电路
(7-20)
+ U
C C Φ
+ U
C C
C
B
E
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1
C
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B 1
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18.4.1 变压器反馈式振荡电路
判断结果,正反馈，满足相位条件。
×
18.4 LC 振荡电路
(7-21)
+ U
C C
R
C
R
B 1
C
C
1
C
2
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L
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*
*
判断结果,正反馈，满足相位条件。
电感三点式振荡电路
×
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0
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(7-22)
+ U
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0
电容三点式振荡电路
判断结果,正反馈，满足相位条件。
18.4.2 三点式振荡电路
(7-23)
结 束
第 18 章
