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1-5振荡器
第五节 正弦波振荡电路振荡电路是一种能量转换装置，它无需外加信号，就能自动地将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流信号。
一、正弦波振荡器的基本知识1．正弦波振荡器的组成正弦波振荡器主要由放大电路、选频电路和反馈网络组成。
（1）放大电路利用三极管的电流放大作用使电路具有足够的放大倍数。
（2）选频电路对某个特定频率的信号产生谐振，从而保证正弦波振荡器具有单一的工作频率。
（3）反馈网络将输出信号正反馈到放大电路的输入端，作为输入信号，使电路产生自激振荡。
2．自激振荡的过程当振荡器接通电源的瞬间，电路受到扰动，在放大器的输入端产生一个微弱的扰动电压，经放大器放大、选频后，通过正反馈网络回送到输入端，形成放大→选频→正反馈→再放大的过程，使输出信号的幅度逐渐增大，震荡便由小到大地建立起来。
当振荡信号幅度达到一定值时，由于三极管非线性的限制作用，使振幅不再增大，最终使电路维持稳幅振荡。
3．自激振荡的条件振荡电路要产生自激振荡必须同时满足下列两个条件：（1）相位平衡条件反馈电压的相位与输入电压的相位相同，即为正反馈。
ϕ=2nπ （n=0，1，2，…）ϕ为v f与v i的相位差（2）振幅平衡条件反馈电压的幅度与输入电压的幅度相等，这是电路维持稳幅振荡的振幅条件。
A v F≥1 F反馈系数起振时A v F＞1，稳幅振荡时A v F=1。
二、RC振荡器RC振荡器主要由RC选频反馈网络和放大器组成，常见的类型有桥式振荡电路和移相式振荡电路。
RC桥式振荡电路的基本原理：1．RC串并联选频网络图a 为RC 串并联选频网络，它由R 2、C 2并联后与R 1、C 1串联组成，一般取R 1= R 2= R ，C 1= C 2= C ，它的选频特性如图b 、c ，输入电压v i 的幅度一定时，输入信号频率变化会引起输出电压v o 幅度和相位的变化。
当输入信号v i 的频率等于选频频率时，输出电压幅度最高，为v i /3，而且它们的相位差为零。
多功能振荡器 说明书
主要特点：技术参数：■■小提示：购买仪器请选择真正有售后服务能力的经销商■■我们的优势：因为专业，所以服务更好日本YAMATO 多功能振荡器/分液漏斗振荡器/漩涡混合器/漩涡振荡器■SA300 水平或垂直往复振荡型■SA320 水平或垂直旋回振荡型■SA400 两面垂直往复振荡型■全国各地检验检疫机构及研究机构大量使用此类机型，可以用于样品抽取、培养、混合、撹拌等广泛用途。
■特点：• SA300/SA320振荡器主机不但可以垂直振荡，也可以翻转90度进行水平的振荡。
• 振荡夹具容易安装和拆卸，而且坚固耐用。
• SA400是两面垂直往复振荡型，能够同时安装6个1升的分液漏斗瓶进行振荡。
• SA400由于采用直流电机, 所以能够产生稳定的振荡频率以及高扭矩的振荡功率。
• 仪器虽然小巧, 但能装载更多的重量(每面10kg).。
• 振荡频率等可以简单的设定，数字显示，操作简单；可以连续振荡，也可以定时振荡。
■规格型号 SA300 SA320 SA400多功能振荡器 分液漏斗振荡器 搅拌器 真空泵 SA300 SA320 SA400振荡器、摇床、混匀器仪器描述仪器说明仪器标签振荡模式水平/垂直往复振荡水平/垂直旋回振荡两面垂直往复振荡振荡速度约20～300次/分钟约20～210次/分钟. 约20～300 次/分钟速度控制半导体闸流管控制无级变速半导体闸流管控制无级变速/数字显示定时器 0～60min. 0～60min.电机直流电机90W 直流电机90W外形尺寸(W×D×Hmm) 422×460×460 520×460×462电源 50Hz 100/220V, 2.2/1.0A 100/220V, 2.2/1.0A重量约40 kg 约39 kg附件保险丝1个，炭刷1套■购买注意事项：请选择合适的夹具，而且需要另外购买。
●选购附件SA300/320/400垂直振荡用分液漏斗瓶夹具(100～1,000ml)SA300/320/400水平垂直振荡用离心管夹具(直径ø16～35mm×长110～130mm 能够装载18支离心管)SA300/320水平振荡用试管夹具(直径ø16.5～18mm×长160～190mm 能够装载18支试管)SA300/320水平振荡用三角瓶夹具(100～1,000ml)SA300/320/400垂直振荡用 2L分液漏斗瓶夹具（50ml,100ml～1,000ml, 2,000ml）SA300/320水平振荡用试管夹具，最大试管W238×D121×H105mm（要加夹具固定台）SA300/320水平振荡用夹具固定台SA300/320水平振荡用三角瓶夹具（100ml×10个组，200ml×9个组, 300ml×5个组, 500ml×4个组, 1L×2个组（要加夹具固定台）SA300/320水平振荡用倾斜型三角瓶夹具（100ml,200ml,300ml）倾斜型试管夹具(Ø12mm×50支，Ø16.5mm×20支, Ø18mm×20支)（要加夹具固定台）SA300/320水平振荡用防滑垫（厚1mm, 450×396mm）（要加夹具固定台）SA300/320水平振荡用 2层试管振荡夹具Ø16，320支（要加夹具固定台）© 2005-2009 必和国际贸易(香港)有限公司版权所有，并保留所有权利。
振荡器的工作原理
振荡器的工作原理振荡器是一种产生周期性信号的电子设备或电路。
它在电子领域中广泛应用于通信系统、计算机、电子乐器等各种领域。
本文将介绍振荡器的工作原理，并详细解释其主要组成和工作过程。
一、引言振荡器是一种电子设备，它能够产生一种周期性的振荡信号。
这种信号可以是电压、电流或频率的定期变化。
振荡器在通信、计算机和电子乐器等领域被广泛应用，因此了解振荡器的工作原理是很重要的。
二、振荡器的组成1. 反馈回路：振荡器的核心组成部分是一个反馈回路。
反馈回路将输出信号重新输入到输入端，形成一个正反馈的环路。
正反馈使得输入信号增强，并且产生振荡现象。
2. 放大器：振荡器中的放大器被用来增加反馈回路中的信号强度。
它可以是放大电压或增加电流。
放大器通常由一个放大管件、一个电容和几个电阻器组成。
3. 频率决定器：振荡器必须有一个频率决定器来决定输出信号的频率。
频率决定器可以是一个电容、一个电感、一个晶体谐振器或其他的元件。
它们能够使振荡器产生一定频率的输出信号。
三、振荡器的工作原理振荡器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 开始：当振荡器通电后，系统处于不稳定状态。
没有振荡信号产生。
2. 起振：由于放大器中的正反馈作用，放大的信号进一步激励电容、电感、晶体谐振器等振荡器的频率决定器。
这个过程可以看作是起振过程。
3. 增强和表达：在起振后，振荡信号被放大器进一步增强。
当振荡信号的幅度达到一定阈值后，它会被输出到外部电路或装置，如扬声器、天线等。
4. 维持：为了保持振荡的稳定性，振荡器必须维持能量的耗散。
为了达到这个目的，振荡器的功耗会等于信号输出电路和反馈回路组件中的能量损耗。
四、常见类型的振荡器在实际应用中，有多种不同类型的振荡器被使用。
下面列举一些常见的振荡器类型：1. RC 振荡器：RC 振荡器使用了电容和电阻器来控制输出信号的频率。
它简单、成本低廉，常用于简单的低频振荡器。
2. LC 振荡器：LC 振荡器使用了电感和电容来控制输出信号的频率。
振荡器
主振荡器和 FRC 源可以选择使用内部 4x PLL。 FRC 时钟源的频率可以通过可编程时钟分频器降 低。选定的时钟源将产生处理器和外设时钟源。 处理器时钟源需进行二分频，以产生内部指令周期时钟 FCY。在本文档中，指令周期时钟也表示 为 FOSC/2。图 6-2 中的时序图显示了处理器时钟源和指令执行之间的关系。内部指令周期时钟 FOSC/2 可以在 OSC2 I/O 引脚提供，用于主振荡器的一些工作模式。 图 6-2： 时钟 / 指令周期时序
1： OSC2 引脚功能由 OSCIOFCN 配置位决定。 2：未编程 （已擦除）器件的默认振荡模式。
6.3.1
时钟切换模式配置位
FCKSM 配置位（配置字 2<7:6>）用于联合配置器件时钟切换和故障保护时钟监视器（FSCM） 。 只有将 FCKSM1 编程 （0）时，才会使能时钟切换。只有同时将 FCKSM1:FCKSM0 编程 （00） 时，才会使能 FSCM。
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超前信息
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第 6 章 振荡器
6.4 控制寄存器
振荡器的操作由 3 个特殊功能寄存器控制：
6
振荡器பைடு நூலகம்
• OSCCON • CLKDIV • OSCTUN
6.4.1
振荡器控制寄存器 （OSCCON）
OSCCON 寄存器（寄存器 6-1）是振荡器的主要控制寄存器。它控制时钟源切换和时钟源监控。 COSC 状态位是只读位，指示器件当前工作所使用的振荡器源。在上电复位和主清零复位时， COSC 位默认为选择内部快速 RC 振荡器和预分频器 （FRCDIV） ，配置的频率为 4 MHz。器件 将自动执行时钟切换，将时钟源切换为由 FNOSC 配置位 （配置字 2<10:8>）选择的新振荡器 源。 COSC 位将发生改变，在时钟切换操作结束时指示新的振荡器源。 NOSC 状态位选择下一个时钟切换操作的时钟源。在上电复位和主清零复位时，这些位将自动选 择 FNOSC 配置位指定的振荡器源。这些位可以由软件修改。 注： 必须先执行解锁序列，之后才能写 OSCCON。更多信息，请参见第 6.11.2 节 “振 荡器切换序列” 。
高频振荡器
高频振荡器1. 介绍高频振荡器是一种能够产生非常高频率振荡信号的设备。
它在电子工程、通信、无线电和其他领域中被广泛应用，常用于频率合成、信号调制、射频放大等电路中。
本文将详细介绍高频振荡器的基本原理、分类和应用。
2. 基本原理高频振荡器的基本原理是利用反馈电路将一部分输出信号反馈到输入端，形成一个闭环系统。
通过调节反馈电路中的参数，可以使系统产生稳定的振荡信号。
高频振荡器通常采用共射放大器、共基放大器、共集放大器等类型的放大器作为振荡器的放大元件，并使用电感（inductor）和电容（capacitor）构成谐振电路。
谐振电路的选择决定了振荡器的工作频率。
3. 分类根据振荡器的工作原理和结构特点，高频振荡器可以分为以下几种类型：3.1 LC振荡器LC振荡器是最常见的高频振荡器之一。
它由电感和电容构成的LC谐振电路和放大元件组成。
LC振荡器通过调节电感和电容的数值，可以实现不同的频率输出。
LC振荡器具有简单的结构和稳定的工作性能，常用于射频发射和接收电路。
3.2 压控振荡器（VCO）压控振荡器是一种可以通过改变电压来调节输出频率的振荡器。
它通常由一个可变电容以及LC谐振电路和放大元件组成。
通过改变可变电容的电压，可以改变谐振电路的谐振频率，从而实现频率调节。
压控振荡器广泛应用于调频电路、频率合成器等领域。
3.3 基于锁相环的振荡器（PLL）基于锁相环的振荡器是一种通过反馈控制来实现稳定频率输出的高频振荡器。
它由相锁环（phase-locked loop）组成，利用反馈电路和锁相环控制电路，可以使输出信号与参考信号达到同步。
基于锁相环的振荡器具有高精度、低抖动和高稳定性等优点，常用于时钟发生器、无线通信系统等应用。
4. 应用高频振荡器在各种电子设备和系统中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：•通信系统：高频振荡器被广泛应用于无线通信系统中，用于产生射频信号、频率合成、调制解调等功能。
•无线电：无线电收发器中的振荡器用于产生射频信号，实现无线电信号的调制和解调。
水力振荡器介绍
NOV Solutions 水力振荡器的结构Shock Tool减震器Force轴向振动Power Section动力部分Rotation旋转ons ShowcasePulse generated产生压力波动脉冲1：2 螺杆Valve & BearingSection阀片和轴承部分水力振荡器的结构NOV Solutionsons ShowcaseNOV Solutions 水力振荡器工作效果•水力振荡器产生的振动是温和的振动，不会对钻头或其它钻具产生破坏。
（振幅1/8”-3/8”) 振动加速度<3g)ons Showcase •水力振荡器产生的压力脉冲对绝大多数MWD 没有干扰。
•制约水力振荡器寿命的主要部件是其动力总成，水力振荡器的寿命与螺杆钻具相当。
NOV Solutions Agitator –工作效果显著改善钻压在钻进过程中的损失减少井壁与管柱之间的摩阻MWD/LWD配合使用不会损害MWD仪器，不干扰MWD的信号；减小钻具的横向振动和扭转振动；钻具组合时，可以连接在MWD工具的上部或者下部；ons Showcase 不会对钻头和钻具产生冲击破坏；与钻头配合使用可以和牙轮钻头或者任何固定切削齿类型的钻头使用；不会对钻头的切削齿或者轴承造成冲击破坏；平稳的传递钻压，有效的延长PDC钻头的使用寿命，不会产生顿钻现象； 加强钻具的定向能力防止钻具重量叠加在钻具的一点或者一段，从而更好的控制工具面；在不能施加大钻压的滑动钻进过程中有效的提高机械钻速；在减小钻杆压缩量的情况下，有效的将钻压传递到钻头； 打捞作业中有效提高解卡效率水力振荡器技术规格NOV Solutionsons ShowcaseNOV Solutions ons ShowcaseNOV Solutions ons ShowcaseNOV Solutions ons ShowcaseNOV Solutions 4 3/4’’ 水力振荡器在苏里格气田6’’ 水平段成功应用, 并创造2606m 国内陆上油田最长水平段记录国内陆上油田最长水平段记录，，相对于邻井段钻速增加91% , China, CNPC Changqing, Q2 2011区块:长庆油田，苏里格气田，鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，苏5区块，50672井队，苏5-3-16H1ons Showcase设计:井深6183米，6’’水平段2500米泥浆类型：KCL 聚磺体系混原油目的：由水平段1909米起使用国民油井水力振荡器，用于解决摩阻及扭矩过大及严重拖压现象，并最终提高机械钻速钻具组合水平段3727-5636米（无水力振荡器）：NOV Solutions Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+MWD接头+Φ120无磁+接头+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆ons Showcase 水平段5636-6329米（加水力振荡器）：Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+MWD接头+Φ120无磁+接头+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆+水力振荡器（距钻头600米）+Φ101.6钻杆+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆NOV Solutions 应用总结应用总结::水力振荡器成功创造2606米国内陆上油田最长水平段，水平段总长比设计增加106米。
LC振荡器
实验三 LC正弦波振荡器一、实验目的1.熟悉电容三点式振荡器（考毕兹电路）、改进型电容三点式振荡器（克拉泼电路及西勒电路）的电路特点、结构及工作原理。
2.掌握振荡器静态工作点调整方法。
3.掌握晶体管（振荡管）工作状态、反馈大小对振荡幅度与波形的影响。
4.掌握改进型电容三点式正弦波振荡器的工作原理及振荡性能的测量方法。
5.掌握振荡回路Q值对频率稳定度的影响。
5.比较不同LC振荡器和晶体振荡器频率稳定度，加深振荡器频率稳定度的理解。
二、预习要求1.复习LC振荡器的工作原理。
2.分析图3-7电路的工作原理，及各元件的作用，并按小信号调谐放大器模的 (设晶体管的β值为100)。
式设置晶体管静态工作点，计算电流IC仿真要求：1.按图3-7构建仿真电路，实现各种结构的振荡器2.以克拉泼电路振荡器为原型，改变振荡回路参数测量振荡器输出3.改变反馈系数，观测振荡器输出4.改变负载电阻，观测振荡器输出5．试构建西勒电路，完成2-4内容。
三、实验内容：1)分析电路结构，正确连接电路，使电路分别构成三种不同的振荡电路。
2)研究反馈大小及工作点对振荡器电路振荡频率、幅度及波形的影响。
3)研究振荡回路Q值变化对频率稳定度的影响4)研究克拉泼电路中电容C1003-1、C1003-2、C1003-3对振荡频率及幅度的影响。
5)研究西勒电路中电容C1004对振荡频率及幅度的影响。
四、实验原理1.实验原理：振荡器是一种在没有外来信号的作用下，能自动地将直流电源的能量转换为一定波形的交变振荡能量的装置。
根据振荡器的特性，可将振荡器分为反馈式振荡器和负阻式振荡器两大类，LC振荡器属于反馈式振荡器。
工作时它应满足两个条件：i.相位条件：反馈信号必须与输入信号同相，以保证电路是正反馈电路，即电路的总相移Σφ=φk+φF=n×3600。
ii.振幅条件：反馈信号的振幅应大于或等于输入信号的振幅，即│ẢF1，式中Ả为放大倍数，F为反馈系数。
5.3 LC正弦波振荡器
5.3 LC正弦波振荡器定义：采用LC谐振回路作为选频网络的反馈型振荡电路称为LC振荡器，按其反馈方式，LC振荡器可分为互感耦合式振荡器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型，其中后两种通常称为三点式振荡器。
5.3.1 互感耦合振荡器互感耦合振荡器利用互感耦合实现反馈振荡。
根据LC谐振回路与三极管不同电极的连接方式分为集电极调谐型、发射极调谐型和基极调谐型。
图5 —17 三种互感耦合振荡电路集电极调谐型电路的高频输出方面比其它两种电路稳定，而且输出幅度大，谐波成分小。
基极调谐型电路的振荡频率可以在较宽的范围内变化，且能保持输出信号振荡幅度平稳。
我们只讨论集电极调谐型电路（用得最多）。
而集电极调谐型又分为共射和共基两种类型，均得到广泛应用。
两者相比，共基调集电路的功率增益较小，输入阻抗较低，所以难于起振，但电路的振荡频率比较高，并且共基电路内部反馈较小，工作比较稳定。
互感耦合电路，变压器同名端的位置必须满足振荡的相位条件，在此基础上适当调节反馈量M总是可以满足振荡的振幅条件。
振荡起振和平衡的相位条件？判断互感耦合振荡器是否可能振荡，通常是以能否满足相位平衡条件，即是否构成正反馈为判断准则。
判断方法采用“瞬时极性法”。
瞬时极性法：首先识别放大器的组态，即共射、共基、共集。
然后根据同名端的设置判断放大器是否满足正反馈。
放大器组态的判别方法：观察放大器中晶体管与输入端和输出回路相连的电极，余下的电极便是参考端。
（后面以实例说明）①输入端接基极端，输出端接集电极，发射极为参考点（接地点），是共射组态。
共射组态为反相放大器，输入、输出信号的瞬时极性相反，如图5 —18（a）所示。
②输入端接发射极，输出端接集电极，基极为参考点（接地点），是共基组态。
共基组态为同相放大器，输入、输出信号的瞬时极性相同，如图5 —18（b）所示。
③共集：输入端接基极端，输出端接发射极，集电极为参考点（接地点），是共集组态。
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振幅：30mm(或20mm)(往复、回旋、多功能)
加热功率：400W
装瓶量：试管∮16×300100ml×24200ml×15
定时范围：0—120min(或常开)
电源：220V50Hz
外形尺寸：700×500×470
二、水浴恒温振荡器
水浴恒温振荡器，又称恒温摇床。
是一种温度可控的恒温水浴槽和振荡器相结合的生化仪器。
应用领域：主要适用于各大中院校、医疗、石油化工、卫生防疫、环境监测等科研部门作生物、生化、细胞、菌种等各种液态、固态化合物的振荡培养。
型号参考：
（1）SHA－C型、水浴恒温振荡器：属于－往复式。
（2）THZ－82型、水浴恒温振荡器：属于－回旋式。
（3）SHA－B型、水浴恒温振荡器：属于－往复和回旋，双功能式。
（4）SHA－2型、冷冻水浴恒温振荡器：属于制冷式，控温范围：5－100℃
（一）水浴恒温振荡器：
1、主要特点：
（1）产品温度控制采用集成运放系统，LED显示。
（2）控温精度高，温度调节方便，示值准确直观，性能优越可靠。
2、型号及技术参数（参考）：
型号：SHZ-82、SHA-C、SHA-B、SHZ-88
控温范围：RT-100℃
温度波动性：±1℃
加热功率：2000W
工作室尺寸：720×480×520(mm)
（二）数显水浴恒温振荡器（摇床）
1、主要特点：
①温控精确，数字显示。
②振荡时小浪花，无浪花飞溅。
③设有机械定时，温控部分有智能定时。
④万能弹簧试瓶架特别适合作多种对比实验的生物样品的培养制备。
⑤无极调速，运转平稳。
操作简便安全。
⑥内腔采用不锈。