自激振荡的条件

自激振荡的条件

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?图Z0801是由放大电路转换到振荡电路的示意图。先将开关K置于1端，将正弦电压输入放大电路，则输出的正弦电压。若适当选择电路参数，使反馈电压，与外加输入电压大小相等，相位相同，即＝，这时若把开关K 置于2端，用取代，则仍将与原来完全相同。显然，放大电路这时已不需外加任何输入信号，而在输出端就能得到一个正弦波信号。放大电路已转变成了自激振荡电路。

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?可以看出，要维持自激振荡必须满足条件：

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?＝GS0801

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?由于，代入GS0801式，从而可得维持自激振荡的条件为：

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?设φA和φF分别为的相位角，于是

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?因此，维持自激振荡的条件又可表达为：

自激振荡开关电源

自激振荡（RCC）开关电源 中山市技师学院 一、概述 目前市场上销售的手机充电器，从电路结构和充电方式上可分为两大类：第一类是“机充式”充电器，另一类是“直充式”充电器（也叫座充）。所谓“机充式”充电器，就是电源进入手机后由充电管理IC 控制预充电、恒流充电、恒压充电、电池状态检测、温度监控、充电结束低泄漏、充电状态指示等（比SL1051、BQ241010/2/3等），输出电压一般在5.5～6.5V；而“直充式”充电器也叫万能充电器，直接对电池充电，由于锂电池（充）满电压为4.2V，所以这类充电器输出电压一定要稍小或等于4.2V。 手机充电器输出功率都比较小，一般在5W以下，国内厂商生产的充电器1更是小到2-3W。为了节约成本，国内许多厂商都采用RCC（Ringing Chock Converter）开关电源设计方案。RCC设计方案理论技术成熟、电路结构简单、元器件常见、成本低廉，所以深受国内厂商青睐。然而，读者可能耳闻目睹许多充电器质量事故频频发生，原因不是产品原理有问题，而是制造厂家为了追求利润使用了质量较差元件或二次回收元件造成的；更有甚者部分厂商为了能在激烈的市场竞争环境下生存，不得不使出最下策——只要能输出电压，尽其所能地节省元件! 另外，国内厂商生产的充电器初、次级通常没有设计光藕（反馈），因此输出电压很难控制，负载能力较差，空载时输出电压偏高，带上负载后电压才正常。从目前市场上流通的充电器来看，成本基本在2-3元之间。国外知名公司出于市场定位和维护自身品牌形象考量，一般采用集成电路设计方案，电路结构完善、生产用料考究、产品可靠性高，成本通常是国内厂商的3-5倍，质量当然要好。 由于手机充电器输出功率较小（对电网干扰小）、产品受体积所限（消费者审美要求和拼比心理把厂家“逼上梁山”），无论国内厂商还是国外知名公司出品的手机充电器，输入侧电源滤波器（与EMC测试有关的元器件）都一概省去，部分国内厂商更是把“热地”与“冷地”之间的安规电容（Y电容）也节省掉了，所以，几乎没有任何一个厂家的手机充电器能通过EMC测试。既然通不过EMC测试，依照中国法律就不能销售，因此厂家就打“擦边球”，把充电器定位为赠品，国家对电器赠品并没有强制安规要求。再则，质量认证部门考虑到手机充电器输出功率小、对电网干扰小，在对手机作认证时对充电器“睁一只眼、闭一只眼”，于是，不符合国家标准的手机充电器就堂而皇之地进入市场了。当然，对于用户来说这些元器件的存在与否与充电的电性能几无关系，并不会影响消费者正常使用，只是与国家标准要求不符而已！ RCC充电器电路结构简单，工作频率由输入电压与输出电流（自适应）改变，控制方式为频率调制（PFM），工作频率较高，如图1是RCC充电器原理框图。 1由于许多国外知名公司的手机充电几乎都由国内厂商代工，所以该处应理解为国内厂商生产的自主品牌的内销充电器，下同。

自激振荡的判别条件

自激振荡的判别条件 在电子线路中，判断电路能否产生自激振荡一直以来都是一个令学生感到困惑的问题，同学们对一个电路进行分析时往往感到无从下手。笔者根据多年的教学经验，总结出一个比较简单的判别方法，具体内容如下： 通常，我们判别电路能否产生自激振荡可以从两个方面人手：一个是相位平衡条件，另一个是振幅平衡条件，这两个条件中有任何一个不满足，电路就不能产生自激振荡。 一般条件下，我们在分析电路时，两个判别条件中首先看振幅平衡条件，它是指放大器的反馈信号必须有一定的幅度。这个条件中包含两层意思，一是必须有反馈信号，二是反馈信号必须有一定的幅度。这样我们在分析电路是否满足振幅条件时就可以从两个方面考虑：(1)是否存在反馈信号；(2)三极管能否起到正常的放大作用。下面通过举例来说明：在图1所示电路中，考虑交流通路时，反馈信号被发射极电容Ce短路，反馈信号消失，不满足振幅条件，不能产生自激振荡。在图2、图3昕示电路中，考虑直流通路，电感线圈视为导线。在图2中线圈将集电极、发射极短路，图3中线圈将集电极、基极短路，所以这两个电路中三极管均不能正常工作，从而不满足振

幅条件，电路也不能产生自激振荡。 如果通过分析，知道电路满足振幅条件，那么第二步我们再来看相位平衡条件，它是指放大器的反馈信号与输入信号必须同相位。换句话说，就是电路中的反馈回路必须是正反馈。关于正负反馈的判别我们可以用“瞬时极性法”来进行。这里我们也通过一个电路来说明。 在图4中，先假设输入信号电压对地瞬时极性为正，然后根据该瞬间晶体管的集电极、基极、发射极相对应的信号极性可看出，反馈到基极的信号极性为负，它起着削弱输入信号的作用，可知是负反馈，则不满足相位条件，所以电路不能产生自激振荡。 由上可知，一个能够产生自激振荡的电路，必然是既有正反馈又能正常放大的电路。也就是说，这个电路必须同时满足振幅条件和相位条件才能产生自激振荡，两个条件缺一不可。微信0

自激振荡的产生和消除

运放震荡自激原因及解决办法 分类：信号完整性运放2011-07-10 21:10 10663人阅读评论(0) 收藏举报360工作测试网络 闭环增益G=A/(1+FA)。其中A为开环增益，F为反馈系数，AF为环路增益 A(开环增益) = Xo/Xi F(反馈系数)=Xf/Xo 运放震荡自激的原因： 1、环路增益大于1 (|AF|》1) 2、反馈前后信号的相位差在360度以上，也就是能够形成正反馈。 参考《自控原理》和《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计》

在负反馈电路时，反馈系数F越小越可能不产生自激震荡。换句话说，F越大（即反馈量越大），产生自激震荡的可能性越大。对于电阻反馈网络，F的最大值是1。如果一个放大电路在F=1时没有产生自激振荡，那么对于其他的电阻反馈电路也不会产生自激振荡。F=1的典型电路就是电压跟随电路。所以在工作中，常常将运放接成跟随器的形式进行测试，若无自激再接入实际电路中 自激振荡的引起,主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成,由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容,这样在级间都存在R-C相移网络,当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移.此外,在运放的外部偏置电阻和运放输入电容,运放输出电阻和容性负载反馈电容,以及多级运放通过电 源的公共内阻,甚至电源线上的分布电感,接地不良等耦合,都可形成附加相移.结果,运放输 出的信号,通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移,且若反馈量足够大,终将使负反馈转变成正反馈,从而引起振荡. 重要的概念 相位裕度---如下图所示，显然我们比较关心当20lg|AF|=0时，相位偏移是否超过180

自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件

自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件 摘要：通过分析，发现产生自激振荡需要特定的相位条件和幅值条件对负反馈放大电路的稳定性而言，控制相位和幅值来控制电路的稳定性。 关键词语：自激振荡，负反馈，相位，幅值，输入信号，反馈信号，净输入信号 引言：当电路引入负反馈时，净输入信号在减小，因此，与必须是 同相的。否则，当有，n = 0，1，2…（、分别是、 的相角），并且有||=1时，就会产生自激振荡。 1、自激振荡 1.1、产生自激振荡的原因 图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式 图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式，图中基本放大电路的净输入信

号,开环增益，反馈系数。另外，图中是信号源，是信号源的输出信号，两者的关系是。 在高频区或低频区，由于各种电抗性元件的影响。而使得、的幅值和相 位随频率而变化。相位的改变使和产生了附加相移（）。当、 的附加相移达到（即）时，与由中频区的同相变为反相，使放大电路的由中频时的减小而变为增加，放大电路就由负 反馈变成了正反馈。当正反馈满足（即=-1）时，即使 ，输出端也会产生输出信号，电路产生自激振荡。从而使电路会失去正常的放大作用而处于一种不稳定的状态。 1.2、产生自激振荡的条件 负反馈放大电路产生自激振荡的条件是环路增益，它包括幅值条件和相位条件，即 为了突出附加相移，相位条件常常写成 2、负反馈放大电路的稳定条件 根据自激振荡的条件，的幅值条件和相位条件同时满足时，负反馈放大 电路就会产生自激。在及时，更加容易产生自激振荡。

所以，只要幅值条件和相位条件不同时满足时，电路就不会产生振荡，也就能使得负反馈放大电路稳定工作，稳定工作条件是： a.当||=1时，即20lg||=0dB;； b. 当时，即20lg||<0dB，<1。 3、小结：通过对自激振荡的分析，发现相位和幅值对负反馈放大电路的稳定性有巨大的影响，但是庆幸的是产生自激振荡需要特殊的条件，当电路满足这一特定条件时，才会产生振荡，工程上常常采取控制相位和幅值来控制电路的稳定性。 相关资料： 主编：康华光，电子技术基础（模拟部分），第5版；北京高等教育出版社，2006.1版（2009重印），华中科技大学电子技术课程组编；

运算放大电路可能遇到自激振荡和阻塞现象解决办法

运算放大电路 1.运放的阻塞现象和自激振荡及它们消除措施电路图 集成运放出现阻塞现象时，放大电路将失往放大能力，相当于信号被运放阻断一样。例如电压跟随器就常发生阻塞现象，这是由于跟随器的输进、输出电压幅度相等，其输进信号的幅度一般较大(跟随器作为输出级时)，假如运放输进级偏置电压不大于输进信号的峰一峰值，则输进级在输进信号峰值时会变为饱和状态，当出现饱和时，输进、输出电压变为同相，负反馈就变为正反馈。显然，正反馈将导致输进级一直处于饱和状态，输进信号将不能正常输出，这就造成了阻塞现象。 为了进一步说明阻塞现象的成因，举例如下：图(a)为晶体管输进型运放的输进级电路，现假定共模输进电压范围小于+8V，并假定输出信号的电压振幅为+14V。若运放接成电压跟随器，参见图(b)，现有一个大于8V的信号加于同相输进端(对应③脚)，当输进信号处于正半周时，输出电压V o也为正值，这个电压V o经反馈加在输进差动放大电路Q2的基极，此时Q2将处于饱和导通状态(集电结处于正向偏置)，因此+Vs通过Q2的集电极电阻直接加在运放的输出端，使运放出现阻塞现象。一旦发生阻塞，只能采用切断电源的方法来破坏正反馈。即为恢复运放正常工作，需暂时切断电源。这种阻塞现象具有极大的危险性，它可能使器件迅速损坏，其原因是：由图(a)知输进级采用NPN型晶体管组成差动放大电路，由于输进信号幅度超过共模电压的答应范围，电路将在信号正峰值时出现阻塞，若信号源内阻

较低，反馈电阻也较小，流过Q2集电结的电流就过大，有可能烧坏晶体管Q2，使集成运放损坏。另外，在输出端上不论什么原因产生的输出瞬时过压也会造成阻塞现象。 消除阻塞现象的方法一般可分为两类：限制输进电压法和防止输出瞬时过压法。图(b)所示电路即为限制输进电压钳位法，图中±Vcm 为共模输进电压上、下限极限值，运用二极管D1和D2实现将输进电压钳位在±Vcm之间。这个方法具有通用性。当运放的电压放大倍数大于l时，其钳位电平值应降低相应的倍数。

产生自激振荡的条件

产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号， 由于放大器本身不能识别此时 的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后 的输入信号“一模一样” ，放 大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出T 反馈T 输入T 放大T 输出T 反馈T 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足” 的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模 一样” 。才能产生自激振 荡，“一模一样”就是自激振荡的条件一一亦称平衡条件。 ■■■是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。 振幅相等；相位相同(若相位总相同，则频率和初相一定都相 等) 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述 振荡条件。 _F uAu U^__ A 厂u A u U i ■ ■ A u F u 由于Au 和Fu 都是复数 代二 A u e j A F u 二 F u e j F U 5 二U i U 5 =Ui U f ------- 二 1 U i j( -A - -F )

此式要成立，则必有AuFu " , \ > =2( n =0.1.2…)「A u F u =仁振幅平衡条件 b A+件=2 n冗 (n = 0.1.2…)相位平衡条件(正反馈相移为0、2兀……)

要维持自激振荡必须满足这两个条件: （可以用荡秋千为例说明两个条件） -一要“顺势”（相位平衡条件） 二要用力足够（振幅平衡条件） 保证两个条件，秋千才能等幅摆动。其中“顺势” （更重要，顺势才能省力） *回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况： 负反馈放大器中，为了改善电路的性能，引入的是负反馈，即 U i = （U f U i ） ?A +申卩=±(2n +1)n (n = 0.1.2…) 这种情况是要设法避免的。 但我们若要使放大器产生振荡时，就要有意识地将电路接成正反馈。 *振荡的建立与稳定 实际上，振荡不需要上述假设就可建立起来。 接通电源的瞬间，总会有通电瞬间的电冲击、 电干扰、晶体管的热噪声等， 尽管这些噪 声很微弱，也不是单一频率的正弦波，但却是由许多不同频率的正弦波叠加组合而成的。 在 不断放大T 反馈T 选频T 放大T 反馈T 选频…的过程中， 振荡就可以自行建立起来。 这个过 程可简述为； 电干扰T 放大T 选频T 正反馈T 放大T 选频T 正反馈T … 显然，建立过程中，每一次反馈回来的信号都比前一次大。那么， 振荡输出会不会无休 止的增长呢? U i'二U i -U f =o （深度负反馈的条件） 一旦在多级放大电路的低频或高频段上，附加相移 A F =(2 n 1)二(n =1.12 ) （深度负反馈条件下的自激条件）（Af A 1 AF 中的 1 AF =0) 负反馈变成了正反馈

振荡电路原理及起振的几个条件

振荡电路原理及起振的几个条件（转载） 2011-06-03 09:25:58| 分类：电子|字号订阅 振荡器能够输出某一指定频率的正弦波，因此闭合环路中包含选频网络。若选频网络由RC元件构成，则该振荡器称为RC振荡器，一般用来产生1赫至几兆赫范围内的低频信号；若选频网络由LC元件组成，则该振荡器称为LC振荡器，一般用来产生几百千赫以上的高频信号。若在LC振荡电路的选频网络中加入晶振元件，我们则称该电路为石英晶体振荡器，其目的是为了提高输出信号的频率稳定度。 图8.2给出了变压器耦合反馈型LC振荡电路，该电路与图8.1相对应也可分为放大电路和反馈网络两部分。图中由晶体管T构成放大电路，CB为隔直流电容，由电感L和C构成的单谐振回路是集电极负载，同时也起到选频作用。反馈网络由L和L2组成的变压器构成。电感L3的作用是把输出信号耦合下来加到输出负载上。 该电路的反馈电压Uf取自变压器次级L2两端，反馈信号通过由线圈L和L2组成的变压器从集电极反馈到基极。根据图中标注的同名端，利用瞬时极性法可知：输入信号和反馈信号同接在三极管的基极，且瞬时极性相同，所以为正反馈。

该电路的工作过程：当振荡电路接通电源时，电路中不可避免地存在种扰动。这种扰动是不规则性的，它包含着很宽的频率成分。其中绝大部分信号频率与选频网络LC频率不同，仅有某一种信号频率与选频网络LC频率相同。与选频网络LC频率不同的信号，也就是不符合振荡条件的频率分量迅速衰减直至消失，只有符合振荡条件的频率成分才能通过LC选频网络，通过放大、选频和反馈的多次循环，振荡电压就逐渐增长起来了。如图8.3中“起振”部分所示，电路产生了增幅振荡。这就是振荡电路的起振概念。 这里要强调说明的是，我们所讨论的振荡电路不需要外加输入信号，便能自行产生输出信号，但实质上该电路还是有“输入信号”的，该“输入信号”就是接通电源产生的多频率扰动信号中的某一个，而这个信号的频率必须与振荡频率一致。起振以后，输出信号幅度在正反馈作用下越来越大，但它的振幅不会无限制地增长下去，因为该电路会由RE和CE产生自生反偏压。自生反偏压形成后，就会进入晶体管的非线性区，即进入了饱和区和截止区。iC的波形就会出现非线性失真，这样晶体管的导通角将会减小，从而导致增益降低，直至达到平衡，于是振幅便稳定于某一个恒定值了。如图8.3中“平衡”部分所示。 8.1.2 振荡电路工作的三个条件 我们继续借助图8.1来分析反馈型正弦波自激振荡器的起振条件和平衡条件。

自激振荡的应用分析

自激振荡的应用分析 ( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011) 摘要：自激振荡电路广泛应用于信号产生电路中，有关它的应用和消除方法是电子电路中的热门话题。本文从自激振荡的工作原理出发，详细分析了自激振荡在RC 振荡电路和LC 振荡电路中的工作原理，最后讨论了自激振荡的抑制方法。 关键词：自激振荡，RC 自激振荡，LC 自激振荡，自激振荡的消除 1引言 自激振荡常用于正弦波发生器、交流控制信号等。自激振荡的应用于许多电路，如正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中，在模拟电子技术中属于必不可少的一种元件。它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。常见的自激振荡电路如RC 振荡电路和LC 振荡电路。RC 振荡电路中，RC 网络既是选频网络又是正反馈电路中的一部分。该电路特点是电路简单，经济但稳定性不高。相比之下还有LC 振荡电路，LC 振荡器的选频网络是LC 谐振回路，它们的振荡频率都比较高，LC 振荡电路的特点是频率范围宽，容易起振，但频率稳定性不高。 本文从自激振荡的产生原理入手，进而讨论其抑制方法及应用。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫兹以下到几百兆赫兹以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 2自激振荡的概念和形成条件以及自激振荡的稳定 自激振荡就是电路中有一部分信号从输出端反馈到输入端，反馈回的信号加强了电路的振荡。下面以常见的负反馈放大电路和正反馈放大电路为例解释一下自激振荡[1]。 Xi Xf Xi ’ 放大电路 反馈网络 正向传输反向传输 Xo 图1负反馈放大电路 Xi Xf Xi ’放大电路 反馈网络 正向传输 反向传输 Xo 图2正反馈放大电路 比较图1和 图2就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的 输入信号i X =0，所以i X =f X 。由于正、负号的改变，有反馈的放大倍数为：

自激振荡器电路的解析过程

自激振荡器电路的解析过程 图中用灯泡代表喇叭.当开关按下，电流从X1-->C1--->R1--->Q1基极--->Q1--->发射极---->负这个路径向电容充电,由于电容一开始电压不能突变,电容开始瞬间左边直接等于电压电压1.5V 相当于短路. Q2基极此时为高电平截止,随着电容充电电流的减少,C1左边电压变成负电，Q1截止，此时电容开始放电，放电回路分2路：第一：C1---->X1----->Q2集电极------>Q2基极。第二:C1----->X1------>Q2集电极------>Q2发射极------>Q1基极------->Q1发射极------>负.一旦放电完毕，Q1又开始导通，就出现发声现象.注：仿真软件局限性：开关闭合是，仿真软件只认为有直流信号，导致仿真失效. PNP 三极管正向导通电阻小，反向导通电阻大。 刚上电的时候，10T上有电压，所以其电流逐渐增加。三极管Q1导通，30T上有了电压，电流放大增加，结果导致10T电流减小。10T电流减小到一定程度，Q1截止，30T上没了电流。T1的能量在次级释放。周而复始，产生震荡。 这是一个开关式手机充电器电路。二极管D3将220交流电半波整流，经电容C1滤波，形成大约300V直流电源电压。300V直流电源电压经R2 4M7电阻给三极管Q1提供微弱的基极电流使其导通，由于变压器3、4脚之间的电感作用，Q1集电极电流缓慢上升，上升到大约0.05A时，电阻R1电压达到13x0.05=0.65V，使晶体管Q2导通，将Q1基极电流旁路，Q1关断。变压器3、4端电感线圈的电流经二极管D7向1、2端之间的副边转移，这样的周期性工作给电容C4充电形成4.3V电压，经R6限流使LED亮，表示充电器工作，如经USB接口接上手机锂电池，就给手机锂电池充电。 追问： 谢谢，，您回答的特别好。。但我还是有些地方不懂，Q1关闭之后R1上将没有压降，Q2是如何继续导通的还是就进入下个周期了。。？还是Q1截止之后次级输出电压，反馈绕组

波形发生电路(自激振荡电路)

https://www.wendangku.net/doc/619227873.html,/v_show/id_XNzQxNjQyNzY=.html 第八章波形发生电路（自激振荡电路） 8.1 正弦波发生电路原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡器 8.4 石英晶体振荡器(简称晶振) 波形发生电路的基本类型有两种：正弦波发生电路与非正弦波发生电路。 §8.1 正弦波发生电路原理 正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。是模拟电子电路的一种重要形式。特点是不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。这种特点称为“自激振荡”。 波形发生电路是非常典型的正反馈放大电路。 一、产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由

于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→…… 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。 i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、 频率和相位。 i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频 率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。 当 f i U U =时 u u i u u i f A F U U A F U U ===11

LC振荡电路的工作原理及特点

简单介绍LC振荡电路的工作原理及特点 LC振荡电路，顾名思义就是用电感L和电容C组成的一个选频网络的振荡电路，这个振荡电路用来产生一种高频正弦波信号。常见的LC振荡电路有好多种，比如变压器反馈式、电感三点式及电容三点式，它们的选频网络一般都采用LC并联谐振回路。这种振荡电路的辐射功率跟振荡频率的四次方成正比，如果要想让这种电路向外辐射足够大的电磁波的话，就必须提高其振荡频率，而且还必须是电路具备开放的形式。 LC振荡电路之所以有振荡，是因为该电路通过运用电容跟电感的储能特性，使得电磁这两种能量在交替转化，简而言之，由于电能和磁能都有最大和最小值，所以才有了振荡。当然，这只是一个理想情况，现实中，所有的电子元件都有一些损耗，能量在电容和电感之间转化是会被损耗或者泄露到外部，导致能量不断减小。所以LC 振荡电路必须要有放大元件，这个放大元件可以是三极管，也可以是集成运放或者其他的东西。有了这个放大元件，这个不断被消耗的振荡信号就会被反馈放大，从而我们会得到一个幅值跟频率都比较稳定的信号。 开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大，然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负，按变压器同名端的符号可以看出，L2的上端电压极性为负，反馈回基极的电压极性为正，满足相位平衡条件，偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件，只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适，满足振幅条件，就能产生频率F0的振荡信号。 LC振荡电路物理模型的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线)，从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感，电容器C集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。 能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。 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。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的

(完整word版)自激振动、自由振动、受迫振动和共振[转]

自激振动、自由振动、受迫振动和共振[转] 自激振动：结构系统受到自身控制的激励作用时所引起的振动。 自由振动：定义1：激励或约束去除后出现的振动。定义2：引起振动的激励除去后，结构系统所保持的振动。自激振动系统为能把固定方向的运动变为往复运动（振动）的装置，它由三部分组成：①能源，用以供给自激振动中的能量消耗；②振动系统；③具有反馈特性的控制和调节系统。在振幅小的期间，振动能量可平均地得到补充；在振幅增大期间，耗散能量的组成，被包含在振动系统中，此时补充的能量与耗散的能量达到平衡而接近一定振幅的振动。心脏的搏动、颤抖、性周期等一些在生物中所看到的周期现象，有许多是自激振动。 自由振动：在外力使弹簧振子的小球和单摆的摆球偏离平衡位置后，它们就在系统内部的弹力或重力作用下振动起来，不再需要外力的推动，这种振动叫做自由振动。简单说自激振动初始状态为不动或只有些微的振动，由于外界驱动下可以自发的激励起来某个模式或多个模式，随着耗散和驱动而其中一个或几个模式增长，其他消亡。自激振动的频率一般就是自由振动频率，但是由于要维持振动就

必须有能量的输入，一般说来自激振动是非线性过程。常见的自激振动如机械表、风吹过某腔体而发声等；自由振动指无外加驱动，当系统偏离平衡状态而引起的振动，这个例子很多，如钟摆拉离平衡点引起的摆动，扔块石子在水面后引起的水波自由振动等。 区别：一个有持续或多次能量馈入，有耗散，振动可维持，一般为非线性过程。一个可以称之为只有一次能量馈入，当有耗散时最终振动会停止，自由振动只是与系统自身相关，可能线性也可能非线性。自由振动和自激振动的本质区别在于，自由振动的激励来自外界，并且只在初始受激励；而自激振动的激励来自自身，并一直存在。受迫振动:线性阻尼系统对简谐性激励的长期响应。为了弥补阻尼造成的机械能损失，使振动持续下去，也可以采用其它方式的激励。自激振动就是一种在单方向（即非振动型）的激励作用下，振动系统的响应。自激振动在激励方式上是不同于受迫振动的。并且，由此导致了另外两个不同点：一是受迫振动的长期行为与初始状态无关，而自激振动的形成却依赖于初始振动的存在，因为若没有初始振动，也就没有可以反馈的信号，系统不能“起振”。二是，受迫振动中，系统对外界激励作出的响应就是“服从”，即受迫振动频率等于简谐性驱动力的频率(当受迫振动驱动力频率等于固有频率时，即发生共振)，而自激振动的频率为系统

产生自激振荡条

产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→…… 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。 i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、频率和相位。 i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。 当f i U U =时 u u i u u i f A F U U A F U U ===11 由于u A 和u F 都是复数 A j u u e A A φ= F j u u e F F ?= )(1F A j u u u u e F A F A ??+==∴ 此式要成立，则必有1=u u F A ，π??n F A 2=+（ 2.1.0=n ） ∴ 1=u u F A 振幅平衡条件 π??n F A 2=+（ 2.1.0=n ）相位平衡条件 （正反馈相移为0、2π……）

要维持自激振荡必须满足这两个条件： （可以用荡秋千为例说明两个条件） 一要“顺势”（相位平衡条件） 二要用力足够（振幅平衡条件） 保证两个条件，秋千才能等幅摆动。其中“顺势”（更重要，顺势才能省力） * 回过来再看负反馈放大器中产生自激的情况： 负反馈放大器中，为了改善电路的性能，引入的是负反馈，即'(i f i U U U +=） o U U U f i i =-= ' （深度负反馈的条件） 一旦在多级放大电路的低频或高频段上，附加相移 12.1()12(=+=+n n F A π??） 使0'==+i f i U U U （深度负反馈条件下的自激条件）（F A A A f +=1中的01=+F A ） 1+=u u F A 1-=F A u 负反馈变成了正反馈 2.1.0()12(=+±=+n n F A π ??） 这种情况是要设法避免的。 但我们若要使放大器产生振荡时，就要有意识地将电路接成正反馈。 * 振荡的建立与稳定 实际上，振荡不需要上述假设就可建立起来。 接通电源的瞬间，总会有通电瞬间的电冲击、电干扰、晶体管的热噪声等，尽管这些噪声很微弱，也不是单一频率的正弦波，但却是由许多不同频率的正弦波叠加组合而成的。在不断放大→反馈→选频→放大→反馈→选频…的过程中，振荡就可以自行建立起来。这个过程可简述为； 电干扰→放大→选频→正反馈→放大→选频→正反馈→… 显然，建立过程中，每一次反馈回来的信号都比前一次大。那么，振荡输出会不会无休止的增长呢？

机械加工中的自激振动

机械加工中的自激振动 自激振动是在外界偶然因素激励下产生的振动，但维持振动的能量来自振动系统本身，并与切削过程密切相关。这种在切削过程中产生的自激振动也叫做颤振。由于切削过程本身的原因，在一定条件下，即使没有外加激振力维持，切削力也可能产生周期性的变化，并由这个周期性变化的动态力反过来对振动系统做功，即输入能量，来补偿系统由于阻尼耗散的能量，以加强和维持这种振动。这种由振动过程本身所产生的周期性动态力所维持的振动，就是自激振动。切削过程中产生的自激振动是频率较高的强烈振动，通常又称为颤振。颤振常常是影响加工表面质量及生产效率的主要因素。 自激振动的振动频率接近于或略高于工艺系统的低频振型固有频率，这是区分自激振动与强迫振动的最本质特点。 1.再生自激振动原理 在切削或磨削加工中，一般进给量不大，刀具的副偏角较小，当工件转过一圈开始切削下一圈时，刀刃会与已切过的上一圈表面接触，即产生重叠切削。重叠切削是再生颤振发生的必要条件，但并不是充分条件。实际加工中，重叠切削极为常见，并不一定产生自激振动。相反，如果系统是稳定的，非但不产生振动，还可以将前

一转留下的振纹切除掉。除系统本身的参数外，再生颤振的另一个必要条件是前后两次波纹的相位关系。 2.振型耦合自激振动原理 在有些情况下，如车削方牙螺纹外表面时，在工件相继各转内不存在重叠切削现象，这样就不存在发生再生颤振的必要条件。但生产中经常发现，当切削深度增加到一定程度时，仍然可能发生切削颤振。可见，除了再生颤振外，还有其他的自激振动原因。实验证明，在这种情况下发生的颤振，刀尖与工件相对运动的轨迹是一个形状和位置都不十分稳定的椭圆，通常称为变形椭圆，其长轴称为变形椭圆主轴。振动轨迹为椭圆说明，颤振既发生在Y轴方向，也存在于Z轴方向，不是单自由度问题。可用振型耦合自振原理来解释这种自激振动。

自激振荡的应用分析之欧阳家百创编

欧阳家百创编 自激振荡的应用分析 欧阳家百（2021.03.07） ( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011) 摘要：自激振荡电路广泛应用于信号产生电路中，有关它的应用和消除方法是电子电路中的热门话题。本文从自激振荡的工作原理出发，详细分析了自激振荡在RC振荡电路和LC振荡电路中的工作原理，最后讨论了自激振荡的抑制方法。 关键词：自激振荡，RC自激振荡，LC自激振荡，自激振荡的消除 1引言 自激振荡常用于正弦波发生器、交流控制信号等。自激振荡的应用于许多电路，如正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中，在模拟电子技术中属于必不可少的一种元件。它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。常见的自激振荡电路如RC振荡电路和LC振荡电路。RC振荡电路中，RC网络既是选频网络又是正反馈电路中的一部分。该电路特点是电路简单，经济但稳定性不高。相比之下还有LC振荡电路，LC振荡器的选频网络是LC谐振回路，它们的振荡频率都比较高，LC振荡电路的特点是频率范围宽，容易起振，但频率稳定性不高。 本文从自激振荡的产生原理入手，进而讨论其抑制方法及应用。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫兹以下到几百兆赫兹以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 2自激振荡的概念和形成条件以及自激振荡的稳定 自激振荡就是电路中有一部分信号从输出端反馈到输入端，反馈回的信号加强了电路的振荡。下面以常见的负反馈放大电路和正反馈放大电路为例解释一下自激振荡[1]。 图1负反馈放大电路 图2正反馈放大电路 比较图1和图2就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的输入信号=0，所以=。由于正、负号的改变，有反馈的放大倍数为： 正弦波振荡器的名称一般由选频网络来命名。正弦波发生电路组成有：放大电路、正反馈电路、选频网络、稳幅电路。为了

自激振荡分析与解决

如果放大器工作在通频带以外,由于相移增大,就有可能使负反馈变成正反馈, 以至产生自激振荡。 1 自激振荡的条件[1] 自激振荡的条件为AF=-1,即|AF|= 1和arg(AF)=φA+φF=±(2n+1)π(n=0,1,2,…) 上述公式是在负反馈的基础上推导出来的,相应条件是在-180°的基础上(中频时U0与Ui反相)所产生的附加相移Δφ。 2 检查电路是否稳定工作的方法 (1) 方法一:根据AF的幅频和相频波特图来判断。设 LAF=20lg|AF|(dB) 1) 当Δφ=-180°时(满足相位条件):若LAF<0,则电路 稳定;若LAF≥0 (满足幅度条件),则自激。 2) 当|AF|=1,即LAF=0dB时(满足幅度条件):若|Δφ |<180,移相不足,不能自激;若|Δφ|≥180°,满足相位条件,能自激。 3)LAF=0时的频率为f0,Δφ=180°时的频率为fc,当f0 用上述三个判据中任何一个判断均可,需要注意的是,当反馈网络为纯电阻时,反馈系数F为实数,AF的波特图与A的波特图成

为相似形。为简便起见,通常只画出A的波特图进行研究。因为F为已知(或可求),20lg(1/F)是一条水平线,它与A的幅频波特图相交于一点,这交点满足|A|=1/F,即|AF|=1(对应于 20lg|AF|=0),根据交点处的相位小于-180°就能判断稳定与否。 (2)方法二:只根据幅频特性,无需相频特性的判别法。 因为20lg|AF|=0时,Δφ=-180°产生自激。幅度条件改写成:20lg|A|+20lg|F| =0即:20lg|A|-20lg1/|F|=0,20lg|A|= 20lg1/|AF|≈20lg|Af|。因此,自激条件又可描述为,当Δφ =-180°时,如果开环增益近似等于闭环增益将自激。而开环增益的-20dB/dec段,对应于Δφ=-45°～- 135,-40dB/dec段对应于Δφ=-135°～- 225°。所以在开环幅频特性的波特图上,直接画闭环增益曲线,并令两者相交,若交于 -20dB/dec段对 电路稳定,交于-40dB/dec 段时,电路可能自激。 3 影响电路稳定性的主要因素[2] (1)极点数越多越不稳定,单极点不会自激;两个极点的电 路若不考虑寄生参数的影响也不会自激,但寄生参量实际上是 存在的,因此有可能产生自激;三个极点的电路可能产生自激。 (2)极点频率越相互靠近,频率特性下降得就越快,就越容 易产生自激。各极点重合时,稳定性最差。

自激振动

自激振动 自激振动又称为负阻尼振动，也就是说由振动本身运动所产生的阻尼力非但不阻止运动，反而将进一步加剧这种振动，因此一旦有一个初始振动，不需要外界向振动系统输送能量，振动即能保持下去。所以，这种振动与外界激励无关，完全是自己激励自己，故称为自激振动。 根据激发自激振动的外界扰动力的性质不同，又表现为不同的自激振动形式。 一．轴瓦自激振动 所谓轴瓦自激振动，即轴颈和轴瓦润滑油膜之间发生的自激振动。滑动轴承的润滑油膜自激振动是如何产生和得以保持的呢？首先分析一下油膜对轴颈的作用。以圆筒瓦为例，当一个不承受荷载完全平衡的转子高速转动时，其轴颈中心应位于轴承的中心。假设由于外界扰动使得轴颈中心偏离轴承中心产生一个小的位移，如图（笔记本中“轴瓦油膜自激振动示意图”）所示，偏离轴承中心的轴颈必然受到油膜的弹性恢复力的作用，这个弹性恢复力有迫使轴颈返回原位的趋势。由于轴颈的偏移，油流产生的压力分布发生了变化：在小间隙的上游侧，油流从大间隙进入小间隙，故形成高压；下游侧，油流从小间隙流向大间隙，故压力较低。这个压差的作用方向垂直于径向偏移线的切线方向，迫使转轴沿着垂直于径向偏移线方向（即切线方向）进行同向涡动，涡动方向和转动方向是一致的。一旦发生涡动以后，转轴围绕平衡位置涡旋而产生的离心力又将进一步加大轴颈在轴承内的偏移量，从而进一步减小这个间隙，使小间隙上游和下游的压差更大，使转轴涡动的切向力更大。如此周而复始，愈演愈烈，因而形成自激。 由于汽轮发电机轴承总是有载荷的，转轴也不可能绝对平衡，所以转轴中心不能和轴承中心重合，转轴中心也不可能静止地停留在一点上。但油膜具有产生垂直于切向失稳力的本质并没有改变，同样会驱动转子作涡动运动。当阻尼力大于切向失稳分力时，涡动是收敛的，轴颈中心会很快回复到原有的平衡位置；当切向分力大于阻尼力，涡动是扩散的，所以是不稳定的。当切向分力和阻尼力相等时，介于以上两种情况之间，涡动轨迹为一封闭曲线。 常见的轴瓦自激振动主要有以下两种： A半速涡动 当转子第一临界转速高于1/2工作转速时所发生的轴瓦自激振动，其振动频率约等于工作转速相应频率之半，故称为半速涡动。涡动是旋转的一种特殊形式，即转轴不但围绕其轴线旋转，而且轴线本身还在轴瓦中进行回转。这种现象又称为“进动”或“弓状回旋”。半速涡动产生的原因，可作如下解释： 设有一个没有载荷的轴颈在充满润滑油的圆筒轴承中以固定的角速度ω旋转，假设油在轴承的两端没有泄漏，如图（半速涡动产生示意图a）所示。此时轴颈中心J的稳定位置应当和轴承中心O重合。因为没有压力对间隙内油的流动发生影响，所以在间隙通道各截面上油的流速是按直线分布的。紧靠轴颈油的流速等于轴颈的转动速度rω（r是轴颈半径），附着在轴瓦上的油的流速等于零，间隙内各个截面上油流量都是相等的，且都等于rωc/2（C是轴承的半径间隙）。如果受外界干扰，使轴颈中心偏到如图（半速涡动产生示意图b）的位置，则间隙通道就不再是等截面的，此时流经轴承间隙最小截面和最大截面的流量分别为：rω（c - e）/2和rω（c + e）/2（其中e是轴颈在轴承内的偏心距）。显然，这时流量是不平衡的，为了容纳这个差额，油量增多的一侧，就要推动轴颈向油量减少的一侧移动。移动的方向是垂直于偏心距的，从而迫使轴颈中心J绕着平衡位置O涡动。设涡动的角速度为Ω，由于轴颈涡动让出的空间体积（对单位长度而言），就等于实线和虚线中间的月牙形面积，因此只有当这个空间体积等于上述流量差额的时候，才能保持平衡，即 [rω（c + e）/2]-[rω（c - e）/2]=eΩ×2r

2 运放震荡自激原因及解决办法

运放震荡自激 OP37等运放，在设计时,为了提高高频响应，其补偿量较小，当反馈较深时会出现自激现象。通过测量其开环响应的BODE图可知，随着频率的提高,运放的开环增益会下降，如果当增益下降到0db之前，其相位滞后超过180度，则闭环使用必然自激。 自激振荡的引起，主要是因为集成运算放大器内部是由多级直流放大器所组成，由于每级放大器的输出及后一级放大器的输入都存在输出阻抗和输入阻抗及分布电容，这样在级间都存在R-C相移网络，当信号每通过一级R-C网络后,就要产生一个附加相移。此外，在运放的外部偏置电阻和运放输入电容，运放输出电阻和容性负载反馈电容，以及多级运放通过电源的公共内阻，甚至电源线上的分布电感，接地不良等耦合，都可形成附加相移。结果，运放输出的信号，通过负反馈回路再叠加增到180度的附加相移，且若反馈量足够大，终将使负反馈转变成正反馈，从而引起振荡。 解决办法 一电容校正 运放反馈电阻并接反馈电容

接入的电容相当于并联在前一级的负载上，在中、低频时，由于容抗很大，所以这个电容基本不起作用。高频时，由于容抗减小，使前一级的放大倍数降低，从而破坏自激振荡的条件，使电路稳定工作。 这种校正方法实质上是将放大电路的主极点频率降低，从而破坏自激振荡的条件，所以也称为主极点校正。 防止运放自激的一般取几皮法到几百皮法，看工作的频率以及运放的型号来定。简单点说加的电容越大，带宽越窄。 二RC校正 在运放的输出端串上一个小电阻再连到后级。

利用RC校正网络代替电容校正网络，将使通频变窄的程度有所改善。在高频段，电容的容抗将降低，但因有一个电阻与电容串联，所以RC网络并联在电路中，对高频电压放大倍数的影响相对小一些，因此，如果采用RC校正网络，在消除自激振荡的同时，高频响应的损失不如仅用电容校正时严重。 校正网络应加在时间常数最大，即极点频率最低的放大级。通常可接在前级输出电阻和后级输入电阻都比较高的地方。 校正网络中R、C元件的数值，一般应根据实际情况，通过实验调试最后确定。也有一些文献介绍了进行理论分析和估算的参考方法。 三电源接线旁路措施 电源引线不仅具有一定电阻，还有一定的电感和分布电容，因此当有许多运放接到同一根电源线时，，将通过这些因素产生相互之间的影响，解决的办法是在印刷电路板插座上的正负电源的接线端与地