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。
负反馈与自激振荡
A u
Aum
0.707Aum
对于多级放大电路，若某个频率的信号产生的 附加相移为 180o，而反馈网络为纯电阻，则：
BW
O
φ
fL
O
fL
90o 180o
arg A F 180
fH
f
fH f
满足自激振荡的相位条件。
若同时满足幅度条件，电路将自激振荡。
270o
在低、高频段，放大电路分别产生了 0 ~ + 90 和 0 ~ -90 的附加相移。
5.1 15
0.34
举例
设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。
解：电压串联负反馈
根据虚短、虚断
（+） （-） （+）
（+）
（+）
（+）
vf vi
vf
Rb2 Rb2 Rf
vo
闭环电压增益
Avf
vo vi
1
Rf Rb2
二、负反馈放大电路设计
ห้องสมุดไป่ตู้计负反馈放大电路的一般步骤 设计举例
但是，由于反馈深度下降，不利于放大电路其他性能的改善，因此通 常采用接入电容或 RC 元件组成校正网络，以消除自激振荡。
(1)电容校正
比较简单的消振措施是在负反馈放大电路的适当地方接入一个电容。
接入的电容相当于并联在前一级的负载上，在中、低频时，容抗很大， 所以这个电容基本不起作用。
高频时，容抗减小，使前一级的放大倍数降低，从而破坏自激振荡的条件， 使电路稳定工作。
一、负反馈放大电路的分析计算
深度负反馈放大电路特点 深度负反馈放大电路近似计算
1. 深度负反馈的特点
放大电路产生自激振荡的条件
放大电路产生自激振荡的条件
放大电路产生自激振荡的条件是什么？自激振荡是指在放大电
路中出现频率和振幅稳定的振荡。
为了产生自激振荡，必须满足放大电路的增益大于1且相位差为0或360度。
当放大电路中存在正反馈时，会引起自激振荡。
放大电路产生自激振荡的条件还包括：
1. 放大器必须有足够的增益。
如果放大器增益太小，则无法产生自激振荡。
2. 反馈电路必须合适。
反馈电路应该是正反馈，也就是输出信号与输入信号具有相同的相位。
如果反馈电路是负反馈，则无法产生自激振荡。
3. 放大电路需要有一个足够大的带宽。
如果放大电路的带宽太小，则无法产生稳定的自激振荡。
4. 放大电路必须有一个足够大的输入信号。
如果输入信号太小，则无法产生足够的正反馈，从而无法产生自激振荡。
总之，放大电路产生自激振荡的条件是放大器增益大于1且相位差为0或360度，反馈电路是正反馈，放大电路具有足够大的带宽和输入信号。
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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。
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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
同相，上式分母的虚
部应为零，即
1
R2
X
2 C
0
R X C 2fC
f
f0
1 2RC
RF
R1
– u+ + +
C
R
+
ui
C
R
–
+ uo –
这时 F Ui 1
Uo 3 同相比例运算的电压放大倍数为
Au
Uo Ui
1 RF R1
可见，当 RF 2R1 时， Au 3
R1
– ++
C R CR
(2)用二极管稳幅
5 振荡频率的改变
+
uo
–
由
1 f0 2RC
可知
改变 R、C 或同时改变 RC 都
可改变振荡频率。
AuF 1
3 RC 正弦波振荡电路
RF
在特定频率
f0
1 2RC
时，
R1
ui 和 uo 同相，即 RC 串并联电路具有
– u+ +
+
+
正反馈和选频作用， ui 和 uo 为正弦波。
uo
若 RF 2R1 ，则 Au 3
C
R
+ ui
C
R
–
AuF 1 电路将等幅振荡；
–
若 RF 2R1 ，则 AuF 1 电路将不能幅振荡； 若 RF 2R1 ，则 Au 3
AuF 1 电路起振后，振幅越来至饱和；
所以，振荡时应满足 起振时应满足
RF = 2R1 Au 3 即 RF > 2R1
4 RC 正弦波振荡电路稳幅措施
(1)用热敏电阻稳幅
D1
用具有负温度系数的热敏电阻
RF1
RT 代替 RF。
RF2
RDRTF2
起振时由于温度低，RT > 2R1， 振荡后温度增加 RT 减少到等于2R1。