RC LC振荡器原理
rc振荡电路详解
rc 振荡电路详解
RC 振荡电路，采用RC 选频网络构成，适用于低频振荡，一般用于
产生1Hz~1MHz（fo=1/2πRC）的低频信号。
对于RC 振荡电路来说，增
大电阻R 即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的;而对于LC 振荡电路来说，一般产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的正弦振荡，势必要求振荡回路要有较大的电感和电容，这样不但元件体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。
因此，200kHz 以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC 振荡电路。
电路特点
对于RC 振荡电路来说，增大电阻R 即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。
常用LC 振荡电路产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的正弦振荡，势必要求振荡回路要有较大的电感和电容，这样不但元件体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。
因此，200kHz 以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC 振荡电路。
常用类型
RC 移相式振荡器。
RC振荡电路
RC振荡电路RC振荡电路，是指用电阻R、电容C组成选频网络的振荡电路，一般用来产生1Hz~1MHz范围的低频率信号。
RC振荡电路由放大器、正反馈网络和选频网络组成，常见的RC振荡电路有RC相移振荡电路和RC桥式振荡电路。
目录∙RC振荡电路概述∙RC振荡电路工作原理∙RC振荡电路的作用∙不同RC振荡电路比较∙RC振荡电路的常用接法∙RC振荡电路概述o采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路，它适用于低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。
因为对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的。
RC振荡电路结构如下图：∙RC振荡电路工作原理o输出电压u o经正反馈（兼选频）网络分压后，取u f?作为同相比例电路的输入信号u i。
(1) 起振过程(2) 稳定振荡(3) 振荡频率振荡频率由相位平衡条件决定。
φA= 0，仅在f0处φF = 0 满足相位平衡条件，所以振荡频率f0= 1/2πRC。
改变R、C可改变振荡频率RC振荡电路的振荡频率一般在200KHz以下。
振荡频率的调整（4）起振及稳定振荡的条件考虑到起振条件AuF > 1, 一般应选取RF略大2R1。
如果这个比值取得过大，会引起振荡波形严重失真。
由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅，而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。
∙RC振荡电路的作用o RC振荡电路用途很广，比如当振捣器时就用作产生波形输出，比如正弦波，三角波等；再把R、C的参数设计好，就可以产生带宽很窄的脉冲波形了；另外RC电路同集成运放联用还用作滤波器LPF/HPF、微分器、积分器等。
常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的正弦振荡，势必要求振荡回路要有较大的电感和电容，这样不但元件体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。
因此，200kHz以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。
rc振荡器电路原理
rc振荡器电路原理RC振荡器电路原理一、引言RC振荡器是一种基于电容和电阻的简单振荡器电路，常用于产生稳定的交流信号。
本文将介绍RC振荡器的原理及其工作过程。
二、RC振荡器的基本原理RC振荡器由一个RC网络和一个放大器组成。
RC网络由一个电容和一个电阻串联而成，放大器可以是晶体管、运放等。
三、RC振荡器的工作原理1. 起振条件RC振荡器的起振条件是当反馈电压等于输入电压时，振荡器开始工作。
在RC网络中，电容储存能量，电阻控制电流流动，使得振荡器能够持续地产生振荡信号。
2. 振荡过程在RC振荡器中，电容通过电阻放电，放电过程中产生的电压变化作为反馈信号输入到放大器中。
放大器放大信号后再输入到RC网络中，经过电容充电过程，形成一个闭环反馈。
电容的充放电过程不断重复，产生稳定的交流信号。
3. 频率控制RC振荡器的频率由RC网络中的电容和电阻值决定。
电容越大，频率越低；电阻越大，频率越高。
通过调节电容和电阻的数值，可以控制振荡器输出信号的频率。
四、RC振荡器的分类根据振荡器的输出波形，RC振荡器可以分为正弦波振荡器和方波振荡器两种。
1. 正弦波振荡器正弦波振荡器输出的是一个纯净的正弦波信号，适用于需要产生高质量正弦波的应用场景。
正弦波振荡器通常采用晶体谐振装置，使得振荡器工作在谐振频率点。
2. 方波振荡器方波振荡器输出的是一个方波信号，适用于数字电路、计算机等应用。
方波振荡器通常采用开关电路，通过控制电容充放电的时间，产生方波信号。
五、RC振荡器的应用RC振荡器广泛应用于各种电子设备和仪器中。
以下是几个常见的应用领域：1. 时钟电路RC振荡器可以用于制作时钟电路，提供精准的时间基准。
例如，在计算机中，RC振荡器被用作CPU时钟。
2. 通信系统RC振荡器常用于通信系统中的载波信号产生。
例如，在无线电通信中，RC振荡器用于产生载波信号，实现信号的调制和解调。
3. 测量仪器RC振荡器可以用于制作测量仪器，如频率计、信号发生器等。
rc振荡器的原理
rc振荡器的原理
RC振荡器是一种基本的振荡电路，它由一个电阻和一个电容
组成。
其工作原理主要涉及电荷的积累和释放过程。
当RC振荡器刚开始工作时，电容器先被充电，电荷开始积累。
在此过程中，电阻通过电流将电荷传递给电容器，在电容器两端建立电压。
随着时间的推移，在电流通过电阻的过程中，电荷在电容器上累积的电压逐渐增加。
一旦电容器上的电压达到一定限制值，电荷开始从电容器中释放。
在此过程中，电容器中的电荷流动回电阻，从而降低电压。
当电容器的电压降低到一定程度时，电流通过电阻的过程中又重新积累电荷，电容器的电压开始增加。
这种周期性的积累和释放过程导致了电容器上的电压呈现出周期性的振荡。
通过控制电阻和电容的数值以及连接方法，可以调整RC振荡
器的振荡频率。
通常情况下，RC振荡器的频率与电容器的容
值和电阻的阻值有关。
总之，RC振荡器的工作原理基于电荷的积累和释放过程，通
过调整电阻和电容的数值可以获得不同的振荡频率。
它在电子电路中广泛应用，例如用于产生时钟信号、音频信号等。
lc电容反馈式三点式振荡器 实验报告
lc电容反馈式三点式振荡器实验报告lc电容反馈式三点式振荡器实验报告引言：振荡器是电子电路中常见的一个模块，它能够产生稳定的交流信号。
在无线电通信、射频技术、音频处理等领域都有广泛的应用。
本实验旨在通过搭建一个lc电容反馈式三点式振荡器电路，研究其工作原理和性能。
实验目的：1. 了解lc电容反馈式三点式振荡器的基本原理；2. 掌握搭建lc电容反馈式三点式振荡器电路的方法；3. 测量并分析振荡器的频率、幅度和波形等参数。
实验装置：1. 信号发生器；2. 电容、电感、电阻等元件；3. 示波器；4. 多用途电路实验板。
实验步骤：1. 按照电路图搭建lc电容反馈式三点式振荡器电路；2. 将信号发生器连接到电路的输入端，设置合适的频率和幅度；3. 将示波器连接到电路的输出端，观察并记录波形；4. 调节电路参数，如电容、电感的数值，观察波形变化；5. 测量并记录振荡器的频率和幅度。
实验结果：在实验中，我们搭建了一个lc电容反馈式三点式振荡器电路。
通过调节电路参数，我们观察到了不同频率和幅度的振荡信号。
示波器显示出了稳定的正弦波形，频率在可调范围内变化。
讨论与分析：lc电容反馈式三点式振荡器的工作原理是基于正反馈的原理。
当电路中的幅度满足一定条件时，振荡器能够自激振荡。
在实验中，我们通过调节电路参数，使得振荡器在一定频率范围内工作。
实验中，我们还观察到了电路参数对振荡器性能的影响。
例如，当电容的数值增大时，振荡器的频率也随之增大；当电感的数值增大时，振荡器的频率也随之增大。
这些结果与我们的预期相符。
结论：通过本次实验，我们成功搭建了lc电容反馈式三点式振荡器电路，并且观察到了稳定的振荡信号。
我们还通过调节电路参数，研究了振荡器的频率和幅度等性能参数。
实验结果与理论预期相符。
实验中还存在一些问题，例如电路参数的稳定性和精确度等方面需要进一步改进。
此外，我们还可以尝试使用其他类型的振荡器电路，比如rc电容反馈式振荡器或者晶体振荡器等，以进一步扩展实验内容。
LC RC震荡电路作用
LC震荡电路作用？RC震荡电路作用？振荡电路是一个没有输入而有输出（交流信号）的放大电路。
当然它是需要直流电源供电的。
所以，它的作用就是将直流电能转变成交流电能。
振荡电路的基本组成就是：1、放大器；2、正反馈网络。
有以上电路组成的振荡电路一般输出的都是方波。
要想产生正弦波，还要增加一个组成部分：选频网络。
选频网络可以用电感L、电容C组成，这就是LC振荡电路；也可以用电阻R、电容C组成选频网络，这就是RC振荡电路。
一般来说，LC振荡电路适合产生较高频率（一般在高于几百千赫）；而RC振荡电路适合产生较低频率。
看图：这里的4个图，左边的两个是LC振荡电路，右边的两个是RC振荡电路。
振荡电路的用途和振荡条件分析不需要外加信号就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路就称为振荡电路或振荡器。
这种现象也叫做自激振荡。
或者说，能够产生交流信号的电路就叫做振荡电路。
一个振荡器必须包括三部分：放大器、正反馈电路和选频网络。
放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。
正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这样才能使振荡维持下去。
选频网络则只允许某个特定频率 f 0 能通过，使振荡器产生单一频率的输出。
振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的；一个是反馈电压u f 和输入电压U i 要相等，这是振幅平衡条件。
二是u f 和u i 必须相位相同，这是相位平衡条件，也就是说必须保证是正反馈。
一般情况下，振幅平衡条件往往容易做到，所以在判断一个振荡电路能否振荡，主要是看它的相位平衡条件是否成立。
振荡器按振荡频率的高低可分成超低频（20 赫以下）、低频（20 赫～200 千赫）、高频（200 千赫～30 兆赫）和超高频（10 兆赫～350 兆赫）等几种。
按振荡波形可分成正弦波振荡和非正弦波振荡两类。
正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC振荡器、RC 振荡器和石英晶体振荡器三种。
高频电子线路第四版第7章正弦波振荡器
Av
Av 0 1
1
jQL
0
0
arc
tanQ
0
0
图 7.5.4 并联谐振回路的 相频特性
7.6.1 互感耦合振荡器 7.6.2 电感反馈式三端振荡器
(哈特莱振荡器)
7.6.3 电容反馈式三端振荡器 (考毕兹振荡器)
7.6.4 LC三端式振荡器相位平衡条件 的判断准则
放大器与振荡器本质上都是将直流电能转化为交 流电能，不同之处在于：放大器需要外加控制信号而 振荡器不需要。因此，如果将放大器的输出正反回输 入端，以提供控制能量转换的信号，就可能形成振荡 器。
被保留，成为等幅振荡输出信号。（从无到有）
然而，一般初始信号很微弱，很容易被干扰信号淹没，不 能形成一定幅度的输出信号。因此，起振阶段要求
起振条件 A(0 ) F (0 ) 1 （由弱到强）
A (0 ) F (0 ) 2nπ
当输出信号幅值增加到一定程度时，就要限制它继续增加。 稳幅的作用就是，当输出信号幅值增加到一定程度时，
如果由LC谐振回路通过互感耦合将输出信号送
回输入回路，所形成的是互感耦合振荡器。
由互感耦合同名端定义可判知，反馈网络形成 正反馈，满足相位平衡条件。如果再满足起振条件， 就符合基本原理。射基(集)同名
三极管，LC谐振回路
变压器
如果正反馈网络由LC谐振回路中的电感分压电路将输出信号
送回输入回路，所形成的是电感反馈式三端振荡器。
而对于基频和3次泛音频率来 说，回路呈感性，振荡器不满足相 位平衡条件，不能产生振荡。而对 于7次及其以上的泛音频率，回路 呈容性，但其电容量过大，负载阻 抗过小，以致电压增益下降太多， 不能起振。
图 7.8.5 泛音晶体振荡器 交流等效电路
rc正弦波振荡器结构与工作原理
深度探讨RC正弦波振荡器结构与工作原理一、引言在电子学领域中，RC正弦波振荡器是一种常见的振荡电路，它能够产生稳定的正弦波信号。
在本文中，我们将深度探讨RC正弦波振荡器的结构与工作原理，并对其进行全面评估。
二、RC正弦波振荡器的结构1. 电容电阻网络RC正弦波振荡器的核心是由电容和电阻构成的电容电阻网络。
电容负责存储电荷，而电阻则限制电流的流动。
这个电容电阻网络是RC正弦波振荡器能够产生稳定正弦波信号的重要组成部分。
2. 反馈网络在RC正弦波振荡器中，反馈网络起着至关重要的作用。
它能够将一部分输出信号送回输入端，从而实现正反馈，使电路产生振荡。
三、RC正弦波振荡器的工作原理1. 正反馈RC正弦波振荡器利用正反馈来实现信号的产生和放大。
当电路输出正弦波时，一部分信号被送回输入端，从而增强了输入信号，使得电路不断产生振荡。
2. 能量损耗与补偿在RC正弦波振荡器中，由于电容和电阻存在能量损耗，需要通过外部的能量补偿来保持振荡的稳定。
3. 频率决定RC正弦波振荡器的频率由电容和电阻的数值决定，当电容或电阻发生变化时，频率也会相应地发生变化。
四、对RC正弦波振荡器的全面评估1. 结构分析通过对RC正弦波振荡器的结构进行分析，我们可以清晰地了解其组成部分及各部分之间的作用关系。
这有助于我们深入理解振荡器的工作原理。
2. 工作原理振荡器的工作原理对于我们理解其产生信号的机理至关重要。
只有通过深入分析其工作原理，我们才能真正掌握振荡器的运行方式。
3. 频率稳定性RC正弦波振荡器的频率稳定性是其性能的重要指标之一。
在实际应用中，我们需要考虑电容和电阻的稳定性，以保证振荡器的性能符合要求。
五、个人观点和理解对于RC正弦波振荡器的结构与工作原理，我深信其在电子学领域有着重要的应用。
通过深入研究振荡器的结构与工作原理，我们可以更好地应用它，并在实际工程中发挥其作用。
六、总结与回顾通过本文的深度探讨，我们全面了解了RC正弦波振荡器的结构与工作原理。
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F=
•
1
1 ω 式中： 0 = RC 1 可见：当 ω = ω0 = 时， │F│最大，且ϕ F =0° RC
ω ω0 3 + j( − ) ω0 ω
│F│max=1/3
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模拟电子技术第八章
RC串并联网络完整的频率特性曲线：
1 ω0 = RC
1 f0 = 2πRC
|F|
1/3
ωo
φF
模拟电子技术第八章
一. 石英晶体
1. 结构： 2. 基本特性
极板间加电场 晶体机械变形 极板间加机械力 晶体产生电场
V
晶片 敷银层
V
符号
V
V
压电效应： 交变电压
机械振动
交变电压 压电谐振
当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大
机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高。
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模拟电子技术第八章
ω
ϕF↓
当ω↓时， uf=↑，│F│↑
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由以上分析知：一定有一个频率ω0存在， 当ω=ω0时，│F│最大，且 ϕ F=0°
模拟电子技术第八章
ω0=？ │F│max=？
|F| 频率很低 |F| 频率很高
φF
90° 0
0
ω
ω
0
φF
0
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ω
ω
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-90°
2. 定量分析
R1C1 串联阻抗：
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& = Uf = Z2 F U o Z1 + Z 2
模拟电子技术第八章
R2 • 1 1 + jωR2C 2 = F= 1 1 R2 C 2 R1 + (1 + + ) + j(ωR1C 2 − ) R1 + jωC1 1 + jωR2C 2 C1 R2 ωR2C1
通常，取R1＝R2＝R，C1＝C2＝C，则有：
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u
u
模拟电子技术第八章
等效电路：
L Z0 = RC
(阻性)
LC并联谐振特点：谐振时，总路电流很小，支路 电流很大，电感与电容的无功功率互相补偿，电 路呈阻性。
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模拟电子技术第八章
LC并联谐振回路的幅频特性曲线
Q L L Z0 = = Qω 0 L = =Q ω 0C C RC
|Z|
Q为谐振回路的品
Q小 Q大
质因数，Q值越大， 曲线越陡越窄，选
选频特性：
& = Uf = Z2 F U o Z1 + Z 2
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1.定性分析
（1）当信号的频率很低时。
1 ωC1 >>R1
1 ωC 2 >>R2
模拟电子技术第八章
+
+
C1 uo + +
+
其低频等效电路为： |F|
R2
uf +
其频率特性为： 当ω=0时，
φF
90° 0
0
ω
ω
uf=0，│F│=0
ωo
ω 频特性越好。
谐振时LC并联谐振电路相当一个大电阻。
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同名端：
在LC振荡器中，反馈信号通 过互感线圈引出
+ u
i
模拟电子技术第八章
CL
uf
-
互感线圈的极性判别 初级线圈 次级线圈 +1 –2 +3 同名端 1 2 3 4 –4
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二. 变压器反馈式LC振荡电路
工作原理： 三极管共射放大器: ϕ A = 180 0
3. 石英晶体的等效电路与频率特性
u
u
晶体弹性电容 10-4~10-1pF
C
等效电路：
石英晶体
Co
L R
u
静电电容（平 行板电容）约 几~几十皮法
u
模拟晶体机 械振动惯性 10-3~10-2H
1 因L大，C、R小，则 Q = R
L 很大 C
模拟机械振动摩 擦损耗，很小
又因加工精度很高，所以能获得很高的频率稳定度。
.
.
| AF | = 1
ϕ A + ϕ F = 2 nπ
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n是整数
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二.起振条件和稳幅原理
起振条件： & & | A F |> 1 （略大于）
结果：产生增幅振荡
模拟电子技术第八章
Xd Xf
基本放大器 A
Xo
稳幅过程：
& & 起振时， | A F |>1 & & 稳定振荡时， | A F |=1
R2
R C
R3
_
+
C R1
Δ
uo
+
1 f0 = 2πRC
R1
K
C：双联可调电容，改变C，用于细调振荡频率。
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8.3 LC正弦波振荡器
一、 LC并联谐振回路的选频特性
模拟电子技术第八章
i
当 ω = ω0 ≈
1 LC
时，
+ u
iC
C
iL
L R
产生并联谐振。 谐振时，电路呈阻性：
-
R为电感和回路中的损耗电阻
uf
L1 L2
C
uf uo
L1 L2
C
uo
uf与uo反相 电容三点式：
uf与uo同相
uf
C1 C2
L
uf uo
C1 C2
uf与uo同相
L
uo
uf与uo反相
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首页
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模拟电子技术第八章
电感三点式：
uf
L1 L2
C
uf uo
L1 L2
C
uo
电容三点式：
uf与uo反相
uf与uo同相
uf
C1 C2
L
uf uo
（+）
L
满足相位 平衡条件
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模拟电子技术第八章
8.4 石英晶体振荡电路
频率稳定问题
Δf 频率稳定度一般由 来衡量 f0
Δf ——频率偏移量。
f 0 ——振荡频率。
Q值越高，选频特性越好，频率越稳定。 LC振荡电路 Q ——数百 Q ——10000 ∼ 500000
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石英晶体振荡电路
（+）
（+）
C1 L
C1 Ce
（+）
Cb
R b2
Re
1 = 振荡频率： f 0 = 2π LC
（+）
1 C1 ⋅ C 2 2π L C1 + C 2
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模拟电子技术第八章
例：试判断下图所示三点式振荡电路是否满足相 位平衡条件。 Rf
（+）
R1 － + R A
∞
+
V （-）
uo
C1 C2
+90°
ω
1 当 ω = ω0 = 时， RC
│F│= │F│max=1/3
ϕF = 0
ωo
ω
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二.RC桥式振荡器的工作原理
R C Rf
模拟电子技术第八章
=0 在 f0 处 ϕ F = 0 ,
满足相位条件：
因为： ϕ A
∞ － A + +
C R1
uo
ϕA +ϕF = 0
振幅条件：
R
uf
输出正弦波频 率：
模拟电子技术第八章
+
+
R1 C1
+
Z 1 = R1 + (1 / jωC1 )
R2C2 并联阻抗：
uo +
+
Z 2 = R2 //(1 / jωC 2 ) R2 = 1 + jωR2C 2
R2
C 2 uf +
R2 • 1 1 + jωR2C 2 = F= 1 1 R2 C 2 R1 + (1 + + ) + j(ωR1C 2 − ) R1 + jωC1 1 + jωR2C 2 C1 R2 ωR2C1
满足相位 平衡条件
（+）
R b2
（+）
Re
L2
满足相位 平衡条件
1 1 = 振荡频率： f 0 = 2π LC 2π ( L1 + L2 + 2 M )C
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2. 电容三点式LC振荡电路
Vcc
Rb1 Cb Rb2 Re Ce C2 Rc
模拟电子技术第八章
Vcc
C2 Rb1 L
（+）
（-）
A=3 Rf A = 1+ R1
1 F= 3
R
R C
Rf
∞ － A + +
C R1
uo
uf
1 f0 = =1592 Hz 2πRC
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Rf=2R1=2×10=20kΩ
能自动稳幅的振荡电路
半导体热敏电阻 (负温度系数）
模拟电子技术第八章
起振时Rt较大 使 A>3,易起振 当uo幅度自激增 长时， Rt减小，A 减小。 当uo幅度达某一 值时，A→3
uo
起振时D1、D2不导通， Rf1+Rf2略大于2R1。随着 uo的增加， D1、D2逐渐 导通，Rf2被短接，A自动 下降，起到稳幅作用。