1自激振荡的条件.
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。
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振荡电路的自激振荡的平衡条件
振荡电路的自激振荡的平衡条件
振荡电路是电子学中非常重要的一种电路，它能够产生一种稳定的、周期性的信号。
其中，自激振荡是一种特殊的振荡方式，其平衡条件如下：
1. 系统稳定性
自激振荡的平衡条件之一是系统的稳定性。
这里的系统指的是振荡电路中的各个元件以及其相互作用。
一个稳定的系统具有的特点是，即使因为外界环境变化而产生微小扰动，该系统也能够保持自身的稳定性。
在自激振荡电路中，当外界有干扰时，系统能够自动调整电路中的各个元件的工作状态，使得输出信号始终保持周期性、稳定性。
2. 正反馈回路
另一个重要的平衡条件是正反馈回路。
在自激振荡电路中，信号会被正反馈回路不断放大，使得系统产生振荡。
因此，正反馈回路是保持自激振荡的关键。
同时，正反馈回路中的各个元件要宽带、稳定，以确保信号的准确放大。
3. 能量损耗
最后一个重要的平衡条件是能量损耗。
由于电路本身的电阻、电感等等因素都会使能量发生耗散，因此必须确保电路中的元件和连接线的损耗较小，从而保证振荡电路可以长时间稳定工作。
同时，为了保持自激振荡的稳定性，又不能完全消耗能量，因此必须保持一个适当的能量损耗水平。
总结
自激振荡电路的平衡条件是一个相对复杂的问题，需要考虑系统稳定性、正反馈回路的建立以及适当的能量损耗等多个因素。
只有当这些平衡条件达到一定的平衡点，自激振荡电路才能够产生稳定的、持续的振荡信号。
因此，在实际设计和制造自激振荡电路时，需要特别注意这些平衡条件的细节，以确保电路的性能和稳定性。
自激振荡的条件
自激振荡的条件自激振荡是指在没有外部刺激的情况下，系统出现自发的振荡现象。
在物理学、工程学、生物学等领域都有自激振荡的研究。
本文将以自激振荡的条件为标题，探讨自激振荡的原理、条件和应用。
一、自激振荡的原理自激振荡是由于系统内部的正反馈机制而产生的。
正反馈是指系统的输出会增强自身的输入，从而加强系统内部的振荡。
当系统中的正反馈机制达到一定条件时，就会出现自激振荡的现象。
1. 正反馈回路：自激振荡必须存在正反馈回路，即系统的输出会增强自身的输入。
在这个回路中，输出信号会被放大并反馈到系统的输入端，从而引起振荡。
2. 阻尼系数小于临界值：在自激振荡的条件下，阻尼系数必须小于临界值。
阻尼系数是指系统的阻尼程度，当阻尼系数小于临界值时，系统才能产生持续的振荡。
3. 能量输入：自激振荡需要有能量输入，以维持系统的振荡。
能量输入可以来自外部环境或系统内部的能量转化。
三、自激振荡的应用1. 电子学领域：自激振荡在电子学中有广泛的应用，如放大器、振荡器和锁相环等。
其中，振荡器是一种常见的自激振荡设备，用于产生稳定的电信号。
2. 生物学领域：自激振荡在生物钟的研究中具有重要意义。
生物钟是一种生物体内部具有自激振荡机制的生物节律系统，能够调节生物体的行为和代谢。
3. 机械工程领域：自激振荡在机械工程中也有应用，如自激振荡阀门。
自激振荡阀门利用流体的自激振荡现象，实现流体的稳定控制。
四、自激振荡的研究和发展自激振荡的研究始于20世纪初，随着科学技术的不断进步，对自激振荡的研究也越来越深入。
目前，自激振荡已经在多个领域得到应用，并取得了一系列的研究成果。
自激振荡的研究不仅有助于我们对振荡现象的理解，还为技术创新和应用提供了新的思路。
通过研究自激振荡的机制和条件，可以设计和优化更加稳定和高效的振荡装置，推动科学技术的发展。
总结：自激振荡是由于系统内部的正反馈机制而产生的自发振荡现象。
它需要满足正反馈回路、阻尼系数小于临界值和能量输入等条件。
自激振荡的判别
• (2)相位条件 采用瞬时极性法，
设 V 基极电位为“正”，根据 共射电路的倒相作用，可知集
电极电位为“负”， 于是 L
同名端为“正”，根据同名端
的定义得知，Lf 同名端也为
“正”，则反馈电压极性为 “负”。显然，电路不能自激 图(b)：因隔直电容 Cb 避免了 Rb2 被振反荡馈。线圈 Lf 短路，同时反馈电 压极性为“正”，电路满足振幅平衡和相位平衡条件，所以电路能产 生自激振荡。
举例练习：判断下面电路是否满足相位平衡条件
VB1 (+)VC1(-)LC1(-)LC3(+) LC2(-)VB1(-),所以是负反馈，因此不能满
足相位平衡条件
四．例题讲解练习
例：判断电路图（a）能否产生自激振荡。若改为图（b）又怎样？
• 解：图 (a) ：(1)振幅条件 • 因 V 基极偏置电阻 Rb2 被反
自激振荡的判别
主讲：向娟
教学目的
• 1.牢记自激振荡的条件 • 2.掌握自激振荡的判别方法
教学重点以及难点
• 应用自激振荡的条件判断能否自激振荡
一.什么是自激振荡？
• 如果在放大器的输入端不加输入信号，输
出端仍有一定的幅值和频率的输出信号， 这种现象叫做自激振荡。
二。自激振荡的条件：
1、相位平衡条件：放大器的反馈信号必须 与输入信号同相位，即两者的相位差为180°的偶 数倍，即φ=2nп。
判断下图是否满足幅度平衡条件
▪ 在图2所示电路中， 考虑直流通路，电感 线圈视为导线。线圈 将集电极、基极短路， 所以这电路中三极管 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
自激振荡产生的条件
自激振荡产生的条件
自激振荡的发生需要满足以下三个条件：
第一，必须有反馈回路，反馈回路指的是一种机制，即输出对输入反馈回到输入端，反馈回路使系统保持一定的稳定性并且能够实现自动调节输出。
第二，必须有系统超过分界点临界点的能力，若系统处于安定状态，则会受一个临界点的约束，该点会阻止系统变化，当系统达到分界点时，系统发生改变而超过分界点，而此时系统开始处于不稳定的状态，从而自激振荡开始来发生。
然后根据反馈回路，可以使系统自己实现平衡。
第三，必须存在一定的介质耗散，这个介质耗散的作用是把系统处于不安定状态的能量耗散掉，如果系统处于不安定状态，但是没有介质耗散，就会造成信号在多次经过反馈回路后，信号将会放大，这样可能会使信号发生失真，从而导致信号无法被准确的传输，而介质耗散将减弱信号，并有助于信号的传输和处理。
总之，自激振荡需要较强的条件，综上自激振荡的形成要求有反馈回路、能够超过分界点、有一定介质耗散，在实际应用中，若满足以上三个条件则有可能产生自激振荡，反之则不会产生自激振荡，从而达到预期的效果并稳定系统运行状态。
电路产生自激振荡的条件
电路产生自激振荡的条件自激振荡是指电路在没有外部输入信号的情况下产生振荡的现象。
它是一种自发的振荡现象，主要通过反馈回路中的信号反馈来实现。
在电子学中，自激振荡是一种非常常见的现象，它可以应用于许多不同的电路中，如放大器、发生器、计时器等。
自激振荡的产生需要满足一定的条件，这些条件包括电路中的元件、反馈回路以及电路的工作状态等。
在本文中，我们将详细介绍自激振荡产生的条件及其原理。
1.电路中的积极元件和消极元件：在电路中，产生自激振荡的条件之一是存在积极元件和消极元件。
积极元件是指能够提供正的电压或电流增益的元件，如晶体管、运放等；消极元件是指能够提供负的电压或电流增益的元件，如电容器、电感等。
积极元件和消极元件的结合能够产生振荡。
2.反馈回路：产生自激振荡的另一个关键条件是反馈回路。
反馈回路是指将电路的一部分输出信号反馈到输入端的回路。
在反馈回路中，输出信号会对输入信号进行反馈，从而产生一种循环增强的效应，导致电路产生振荡。
反馈回路可以分为正反馈和负反馈两种类型，而正反馈是产生自激振荡的必要条件。
3.电路的工作状态：电路的工作状态也是产生自激振荡的重要条件之一。
在正常情况下，电路处于稳定的静态工作状态，没有产生振荡。
但是，当电路中存在一定的积极元件和消极元件，同时具备了反馈回路的条件下，电路就有可能出现自激振荡的现象。
在实际电路中，产生自激振荡的条件需要以上三个方面的条件都满足，才能够产生振荡。
下面，我们将介绍一些常见的自激振荡电路以及它们产生振荡的原理。
1.晶体管振荡电路：晶体管是一种常用的积极元件，它具有放大作用，并且能够产生正的电压增益。
与之配合的是电容器和电感等消极元件，它们能够提供负的电压或电流增益。
将这些元件组成一个反馈回路，就可以产生自激振荡的电路。
晶体管振荡电路通常用于无线电频率发生器、射频放大器等电路中。
2.电子管振荡电路：与晶体管类似，电子管也是一种常用的积极元件，它具有放大作用并能够产生正的电压增益。
自激振荡的条件
自激振荡的条件： (1) 相位条件：
AF
Uo Ud
Uf Uo
1
反馈电压 Uf 与输入电压 Ui 同相, 为正反馈；
即
A F 2n
(2) 幅度条件： Uf Ud
(n 0, 1, 2 )
反馈电压与输入电压的大小相等；
即
AF
Uo Uf Ud Uo
1
2 振荡的建立和稳定
幅度特性 Uom Uom= f(Ufm)
Uom2
A 反馈特性
Uom1
Ufm=FUom
2S
A ui 1ud
uo
uf
F
不断通过放大 反馈 再放大 再反馈，使 Uom不断增大，一 直到达交点 A 时，稳定下来。
振荡建立时应满足：
O
Uim Ufm1
Ufm
微小的扰动起始信号
自激振荡的建立过程
Uf Ud 即 AF 1
AF 1 振荡稳定 AF 1 不能振荡
3 RC 正弦波振荡电路
(1)放大电路
同相比例运算电路 RF
由集成运放构成的 同相比例运算电路。
其电压放大倍数为
A 1 RF R1
(2)选频电路
R1
–
u+
+
+பைடு நூலகம்
+
uo
+C R – C R ui
–
由 RC 串并联电路组 成，它也是正反馈电路。
选频电路
3 RC 正弦波振荡电路
F
Ui Uo
3
j(
1 R2
X
2 C
)
若要 Uo
与
Ui
RX C
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→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 ϕ=)(1F A j u u u u e F A F A ϕϕ+==∴此式要成立，则必有1=u u F A ，πϕϕn F A 2=+（ 2.1.0=n ）∴ 1=u u F A 振幅平衡条件πϕϕn 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 πϕϕ） 使0'==+if 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 A1-=F A u 负反馈变成了正反馈2.1.0()12(=+±=+n n F A πϕϕ）这种情况是要设法避免的。
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+ uo –
C
R
选频电路
1 RF 2 R2 X C 3 j( ) R1 RX C – i 同相，上式分母的虚 若要 U o 与 U u+ + 部应为零，即 + 1 2 2 R XC R XC 0 2fC + C R 1 C R ui f f0 2RC – Ui 1 这时 F Uo 3 Uo RF Au 1 同相比例运算的电压放大倍数为 Ui R1
10.5 运算放大器在波形产生方面的应用
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
1.自激振荡的条件
电路中无外加输入电压，而在输出端有一定频率和幅度 的信号输出，称这种现象为电路的自激振荡。 2 S 当 S 合于 2 时， ud 若 uf ui ud 1 uo ui 则输出电压保持不变。 f U uf 反馈系数 F o U f U d 又 U 所以自激振荡的条件是： ui ud 当 S 合于 1 时， o U f o U U AF 1 A 开环电压放大倍数 Ud Uo Ud
若
+
+
R
RF 2 R1 ，则
Au 3
C
Au F 1 电路将等幅振荡；
若 RF 2 R1 ，则
+ C R ui –
+ uo –
若 RF 2 R1 ，则 Au F 1 电路将不能幅振荡；
Au 3
RF = 2R1 Au 3 即 RF > 2R1
Au F 1
电路起振后，振幅越来至饱和；
即
o U f U AF 1 d U o U
2 振荡的建立和稳定
Uom 幅度特性 Uom= f(Ufm) A Uom2 ui
2 S 1
ud
A
F
uo
uf
Uom1 O
不断通过放大 反馈 再放大 反馈特性 再反馈，使 Uom不断增大，一 Ufm=FUom 直到达交点 A 时，稳定下来。 振荡建立时应满足： Uim Ufm1 Ufm 微小的扰动起始信号 自激振荡的建立过程
A
F
10.5.1 RC 正弦波振荡电路
自激振荡的条件： (1) 相位条件：
o U f U AF 1 d U o U
f 与输入电压 U i 同相, 为正反馈； 反馈电压 U
即
A F 2n
Uf Ud
( n 0, 1, 2)
(2) 幅度条件：
反馈电压与输入电压的大小相等；
+
5 振荡频率的改变
1 可知 f0 2RC 改变 R、C 或同时改变 RC 都 可改变振荡频率。
由
C
R
C
所以，振荡时应满足 起振时应满足
4 RC 正弦波振荡电路稳幅措施
(1)用热敏电阻稳幅 D1 RF1 RF2 R1 用具有负温度系数的热敏电阻 RT 代替 RF。 起振时由于温度低，RT > 2R1， 振荡后温度增加 RT 减少到等于2R1。 (2)用二极管稳幅
D R 2 RT F
– +
+
R
uo
–
可见，当 RF 2R1 时， Au 3
Au F 1
3 RC 正弦波振荡电路
i U F o U
+ uo –
3 RC 正弦波振荡电路
在特定频率
1 f0 时， 2RC
RF R1 u+
–
ui 和 uo 同相，即 RC 串并联电路具有 正反馈和选频作用， ui 和 uo 为正弦波。
U f U d 即 AF 1
AF 1 振荡稳定
AF 1 不能振荡
3 RC 正弦波振荡电路
(1)放大电路
由集成运放构成的 同相比例运算电路。 其电压放大倍数为 R1
同相比例运算电路 RF
u+
– +
+ C ui –
+
R
RF A 1 R1
(2)选频电路
由 RC 串并联电路组 成，它也是正反馈电路。