自激振荡的判别条件(优.选)
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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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。
关于自激振荡的判别
关于自激振荡的判别【摘要】自激振荡电路是《模拟电子技术》课程的一个重点，也是一个难点。
在课程的教学过程中，针对如何判断电路能否产生自激振荡这个难点，通过对放大电路、反馈网络移相的分析，可直观迅速地判定振荡器能否振荡。
这在教学中取得了很好的效果。
【关键字】自激振荡;振幅平衡条件;相位条件自激振荡是一种不需外加信号，就有一定频率、幅度和波形的交流输出信号电路。
而正弦波振荡器是是自激振荡电路的特例，即无外加信号，能自动将直流电能转换成具有一定频率、一定幅度的稳定的正弦波振荡信号输出，因此其电路必须要满足振荡的起振和平衡的振幅和相位条件，实现放大→ 选频→ 正反馈→ 再放大……，不断自激，产生输出信号的过程，如图1a所示。
要正确理解两个条件的具体含义。
相位平衡条件，其含义是反馈信号与输入信号同相位，即两者的相位差为180°的偶数倍，即φ=2nπ。
振幅平衡条件，其含义是反馈信号不小于输入信号，即AF≥1。
在具体判别时，振幅平衡条件比较容易满足，只要保证放大器是一个带有正反馈的正常放大器即可。
正常放大器具有较大的电压放大倍数，也就满足振幅平衡条件。
那么，如何判别正反馈呢？需要注意，正反馈必须是交流反馈。
要看交流通路中是否存在反馈，是否是交流反馈。
如果有这样的支路存在，可以用瞬时极性法判别，判别出来后，如果是负反馈，不满足相位平衡条件，则不能振荡，只有是正反馈时才可振荡。
其思路过程可以概括为：找反馈元件——瞬时极性法判别——反馈类型——条件满足情况的判别。
另外，什么是正常的放大电路呢？以三极管为例，正常的放大电路实质上要求放大器静态时三极管要工作在放大状态。
当三极管工作在放大状态时，放大器就有较大的电压放大倍数，即可满足振幅条件：AF≥1。
但是，如果三极管的发射结处于反向偏置，三极管处于截止状态，则不满足振幅条件。
或者三极管处于饱和状态，也不满足振幅条件。
这样很容易判别出结果。
这里仅就正弦波振荡器相位平衡条件进行讨论，以直观迅速地判断正弦波振荡器能否产生振荡。
第18讲 6.3-6.5节自激震荡
A Hf
所以：
A mf
Am 1 Am F
f Hf ( 1 A m F ) f H
可见，引入负反馈后，放大电路的中频放大倍 数减小为无反馈时的1 / ( 1 A m F ) ；而上限频率提 高到无反馈时的 ( 1 A m F ) 倍。
二、负反馈对输出电阻的影响
1. 电压负反馈使输出电阻减小 放大电路的输出电 阻定义为：
Ro
当 X
i
Uo I o
X i 0,RL
Rof
0时
X i X i X f X f F U o
U o I o R A o X i I o R o A o F U o
三、负反馈放大电路的稳定裕度
当环境温度、电路参数及电源电压等在一定范围内变 化时，为保证放大电路也能满足稳定条件，要求放大电路 要有一定的稳定裕度。
20 lg A F / dB
1. 幅度裕度 Gm
G m 20 lg A F
f f0
60 40
( dB )
20 fc fc fo Gm
60 40 20 O
由负反馈放大电路 的波特图可见，当 f = f0 ，
AF
相位移
AF
fc
fc
f0
f0
f / HZ f / HZ
AF = -180º
时
AF 1
O 90° 180°
(b)不产生自激
利用波特图来判断自激振荡
结论：该负反馈放大电路不会产生自激振荡，能够稳 定工作。
幅度条件 arg AF ( 2n 1) ( n 0，2， ) 相位条件 1， 例：由单管阻容耦合共射放大电路的频率响应
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
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°。
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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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