产生自激振荡的条件
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
负反馈电路自激振荡条件
负反馈电路自激振荡条件引言：负反馈电路是一种常见的电子电路，其作用是减小电路的非线性失真、提高稳定性和增加增益带宽积。
然而，当负反馈电路中存在某些特定条件时，会引发自激振荡现象。
本文将探讨负反馈电路自激振荡的条件。
一、负反馈电路的基本原理负反馈电路是通过将电路输出端的一部分信号反馈到输入端，从而减小电路的非线性失真。
在负反馈电路中，输出信号与输入信号之间存在一个负反馈环路，通过该环路，输出信号的一部分被反馈到输入端，与输入信号相减，形成负反馈。
二、负反馈电路的稳定性负反馈电路的稳定性是指在输入信号发生变化或环境条件改变时，输出信号能够保持稳定。
负反馈电路通过降低电路的增益，增加电路的稳定性。
然而，在某些特定条件下，负反馈电路会出现自激振荡现象。
三、负反馈电路自激振荡的条件当负反馈电路的相位移量等于360度时，就有可能发生自激振荡现象。
具体来说，以下是负反馈电路自激振荡的条件：1. 相位移量为360度：负反馈电路的输出信号必须经过放大和反相处理，使其相位与输入信号相差180度。
同时，负反馈电路的反馈通路也必须具有相位移量。
当输出信号经过反馈回到输入端后，如果相位移量等于360度，就会引发自激振荡。
2. 放大倍数大于1：负反馈电路中，放大倍数必须大于1，才能产生反馈效果。
如果放大倍数小于1，则无法实现负反馈，自然也不会发生自激振荡。
3. 反馈通路增益大于1：负反馈电路中，反馈通路的增益必须大于1，才能产生足够的反馈信号。
如果反馈通路的增益小于1，则无法实现负反馈，自激振荡也不会发生。
四、负反馈电路自激振荡的影响负反馈电路自激振荡现象会导致电路的不稳定，产生频率可变的振荡信号。
这种振荡信号会干扰其他电路的正常工作，影响整个系统的性能。
因此，我们需要避免负反馈电路的自激振荡。
五、避免负反馈电路自激振荡的方法为了避免负反馈电路的自激振荡现象，我们可以采取以下方法：1. 选择合适的放大器：选择具有稳定性好、频率响应宽、相位移量小的放大器，可以有效降低自激振荡的概率。
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。
电子技术实验报告—实验9集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器
电子技术实验报告实验名称：集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期：实验报告完成日期：目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)1、产生自激振荡的条件 (3)2、RC 串-并联网络的选频特性 (4)3、自动稳幅 (5)三、实验仪器 (6)四、实验内容 (7)1、电路分析及参数计算 (7)2、振荡器参数测试 (8)3、振幅平衡条件的验证 (9)4、观察自动稳幅电路作用 (10)五、误差分析 (10)六、实验心得 (11)一、实验目的1、掌握产生自激振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件。
2、了解文氏电桥振荡器的工作原理及起振条件和稳幅原理。
二、实验原理1、产生自激振荡的条件所谓振荡器是指在接通电源后，能自动产生所需的信号的电路，如多谐振荡器、正弦波振荡器等。
当放大器引入正反馈时，电路可能产生自激振荡，因此，一般振荡器都由放大器和正反馈网络组成。
其框图如图1 所示。
振荡器产生自激震荡必须满足两个基本条件：（1）振幅平衡条件：反馈信号的振幅应该等于输入信号的振幅，即：V F = V i或|AF| = 1（2）相位平衡条件：反馈信号与输入信号应同相位，其相位差应为：Ф= ФA + ФF = ±2nπ（n = 0、1、2……）为了振荡器容易起振，要求|AF|>1，即：电源接通时，反馈信号应大于输入信号，电路才能振荡，而当振荡器起振后，电路应能自动调节使反馈信号的振幅应该等于输入信号的幅度，这种自动调节功能称为稳幅功能。
电路振荡产生的信号为矩形波信号，这种信号包含着多种谐波分量，故也称为多谐振荡器。
为了获得单一频率的正弦信号，要求在正反馈网络具有选频特性，以便从多谐信号中选取所需的正弦信号。
本实验采用RC 串-并联网络作为正反馈的选频网络，其与负反馈的稳幅电路构成一个四臂电桥，如图3 所示，故又称为文氏电桥振荡器。
2、RC 串-并联网络的选频特性RC 串-并联网络如图2（a ）所示，其电压传输系数为：2()1122F +=12R1211(1)(21)122R2112R VF jwR c R c VO R j wc R jwc jwR c c wc R ++==+++++-（）当R1= R2= R ， C1= C2= C 时，则上式为：1()13()F j wRc wRc +=+-若令上式虚部为零,即得到谐振频率f o 为：1fo=2RC π 当f=f o 时，传输系数最大，且相移为0，即：F max =1/3，φF =0传输系数 F 的幅频特性和相频特性如图2（b ）（c ）所示。
放大电路产生自激振荡的原因
放大电路产生自激振荡的原因引言：放大电路是电子设备中常见的一个模块，它的作用是将输入信号放大到所需的幅度。
然而，在某些情况下，放大电路会产生自激振荡，导致设备的正常工作受到影响。
本文将探讨放大电路产生自激振荡的原因，并提出相应的解决方法。
一、放大电路的基本原理放大电路由放大器、反馈电路和输入输出电路组成。
其中，放大器负责放大输入信号，反馈电路将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，输入输出电路则负责将信号输入到放大器并输出放大后的信号。
二、自激振荡的定义自激振荡是指放大电路在没有外部输入信号的情况下，输出信号出现振荡的现象。
自激振荡会导致放大器输出的信号失真，影响设备的正常工作。
三、放大电路产生自激振荡的原因1. 振荡回路增益过高当放大电路的振荡回路增益过高时，反馈信号将不断放大，导致系统进入不稳定状态。
这种情况下，即使没有外部输入信号，放大器仍会产生自激振荡。
2. 反馈电路相位条件失调反馈电路的相位条件是产生自激振荡的关键。
当反馈电路的相位延迟与放大器的相位延迟相等时，反馈信号将持续放大，引起自激振荡。
相位条件失调可能是由于电路设计错误或元器件参数不匹配所致。
3. 电源噪声干扰电源噪声是放大电路产生自激振荡的常见原因之一。
电源噪声会通过电源线传播到放大器，引起电路的不稳定性，从而产生自激振荡。
4. 电路共振当放大电路中的电感、电容和阻抗之间存在共振现象时，会导致电路产生自激振荡。
共振频率是电路的固有频率，当外部输入信号与共振频率接近或等于时，电路会自发产生振荡。
四、放大电路产生自激振荡的解决方法1. 控制振荡回路增益为避免振荡回路增益过高，可以通过增加衰减器或降低放大器的增益来控制振荡回路的总增益。
这样可以降低反馈信号的放大程度，减少自激振荡的可能性。
2. 优化反馈电路设计反馈电路的相位条件是产生自激振荡的关键。
可以通过优化反馈电路的设计，使反馈信号的相位延迟与放大器的相位延迟相等，从而避免自激振荡的发生。
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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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
晶体管是一个非线性元件，只有在线性区才会有放大作用。
开始振荡时，信号较小，工
作在线性区，A正常值，正反馈，使AuFu 1；当信号增大到进入非线性区时，输出信号产生削波失真，在信号的一个周期的部分时间内才有放大作用，平均放大量要减小，A U F U也
随之下降，当降到AuFu"时，输出和反馈的振幅不再增长，振荡就稳定下来了，可见，稳幅的关键在于晶体管的非线性特性，所以：
起振条件代F u 1稳定条件（平衡条件）A U F U二1。