振荡电路为什么能产生正弦波？正弦波振荡电路的振荡条件

冬至子 2024-04-04 2987

电子说

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描述

振荡电路为什么能产生正弦波？

振荡电路产生正弦波是因为在LC回路中，波形的计算公式通过建立常微分方程得到，其中含有正弦格式。

振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界的影响，这时电磁振荡的周期和频率，叫做振荡电路的固有频率和固有周期。固有周期可以用下式求得：因此，波形具有周期性。

振荡电路的充放电符合正弦波的性质，其原理为：

充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。

放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。

充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。

放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。

正弦波振荡电路的组成部分

正弦波振荡电路由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节组成，广泛应用于通信、测量、控制等领域。各部分功能各异，共同实现正弦波振荡和稳定输出。实际应用中需根据需求优化电路性能。随技术发展，正弦波振荡电路不断创新和完善，为电子技术发展提供支持。

正弦波振荡电路是电子电路中一种重要的电路类型，它广泛应用于通信、测量、控制等领域。正弦波振荡电路主要由四部分组成：放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节。

在没有接入外界信号源的情况下，振荡器电路可以产生稳定的周期输出信号，也就是说振荡器的功能相当于信号发生器，可以作为吸纳后源使用。

换言之，正弦波振荡电路能够输出周期性正弦波信号，而正弦波信号可以直接用作测试信号或控制信号，也可以作为源信号经变换后产生方波、三角波等重要信号，高频正弦信号还宽裕作为载波来实现信息的传递，因此正弦波振荡电路在电子电路中应用非常广泛。

感应电流

正弦波振荡电路的振荡条件

能自行产生正弦波输出的电路称为正弦波振荡电路，或正弦波振荡器、正弦波发射器，其结构是个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。

产生振荡的原理可以用下图来说明,图中Xi作为外加输入信号，Xa为基本放大器的实际输入信号、Xo为输出信号、Xf为反馈信号、A为基本放大增益、F为反馈网络反馈系数。基本放大器在外加输入信号Xi的作用下输出稳定的信号Xo，有Xa=Xi、Xf=FXo。如果合理选择A和F使Xf=Xa=Xi，则就有理由认为当开关S接到反馈网络时，电路仍能继续工作，输出稳定的信号Xo，此时电路没有接入输入信号Xi。

感应电流

综上分析，在没有外加输入信号的情况下要产生持续的输出，需要满足关系Xf=Xa。振幅平衡条件和相位平衡条件就是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。（相位平衡条件要求反馈网络引入的是正反馈）。

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