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电子振荡器

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一种普遍使用的运算放大器弛张振荡器英语relaxation oscillator

电子振荡器英语:electronic oscillator)是用來產生具有周期性的模拟信号(通常是正弦波方波)的電子電路[1][2] 通常由放大电路、选频网络、正反馈网络和稳幅环节组成[3]。振荡器将电源提供的直流(DC)转变成交流信号。它们被广泛应用于许多电子设备中。由振荡器产生信号的常见例子有无线电电视发射机英语television transmitter广播的信号,调节计算机和石英钟的时钟信号,和电子传呼机和电子游戏发出的声音。[1]

振荡器通常用他们输出信号的频率描述:

  • 低頻振盪器英语low frequency oscillationlow-frequency oscillator, LFO)是指產生頻率在20 kHz以下的(有的定义在0.1到10赫兹之間)交流訊號振盪器。它通常用在音訊合成器中,用來區別其他的音訊振盪器。
  • 音频振荡器产生频率在音频范围内,约16 Hz到20 kHz。[2]
  • 射频振荡器产生的信号在射頻(RF)范围内,约100 kHz至100 GHz。[2]

用来由直流电源产生高功率交流输出的振荡器通常称为逆變器

振盪器主要可以分成以下兩種:諧波振盪器(harmonic oscillator)與弛張振盪器英语relaxation oscillatorrelaxation oscillator)。[2][4]

1 MHz的电子振荡器电路,它使用的内部石英晶体的谐振特性,来控制频率。提供数字设备,如计算机的时钟信号

諧波振盪器[编辑]

反馈线性振荡器的框图;放大器A的输出 vo滤波器 β(jω) 反馈到它的输入 vf

諧波(线性英语Linear circuit)振盪器产生正弦输出。[2][4] 分为两类:

反馈振荡器[编辑]

线性振荡器的最常见的形式是电子放大器(如晶体管运算放大器),放大器的輸出通过反馈网络接回选频濾波器的輸入。當放大器的電源開始供應的瞬間,在放大器的輸出端只有雜訊。這些雜訊傳到窄頻濾波器,使雜訊中特定部分頻率被濾波出來,出現在濾波器的輸出端。因為濾波器的輸出又接到放大器的輸入,所以濾波後的訊號經由放大器放大,再進入濾波電路濾波……如此循环往复,一直到輸出訊號正好是我們所要的訊號為止。

反馈振荡器电路可以根据它们在反馈回路中使用的选频滤波器的类型进行分类:[2][4]

哈特萊振盪器和Colpitts振盪器之间的对比

负阻振荡器[编辑]

實作諧波振盪器時,可以使用不同的放大與濾波方式,所以有許多不同的實作方法:

弛張振盪器[编辑]

弛張振盪器主要用來產生非正弦波輸出訊號,如方波或三角波。弛張振盪器內含有像是電晶體之類的非線性元件,可以週期性的把儲存於電容電感中的能量釋放出來,使得輸出訊號波形瞬間改變。

產生方波的弛張振盪器可以用在序向邏輯電路(如:計時器、計數器)的時脈訊號,雖然通常時脈訊號常會選擇比較穩定的晶體振盪器。

輸出三角波(或稱鋸齒波)的振盪器通常用在以時間為基準、在示波器電視中的陰極射線管中產生水平反射訊號。在頻率產生器中,三角波也常用來整型以輸出接近正弦波的訊號。

弛張振盪器是一種复振器multivibrator)。

相关条目[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Snelgrove, Martin. Oscillator. McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10th Ed., Science Access online service. McGraw-Hill. 2011 [March 1, 2012]. 
  2. ^ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 Chattopadhyay, D. Electronics (fundamentals And Applications). New Age International. 2006: 224–225. ISBN 81-224-1780-9. 
  3. ^ 童诗白、华成英. 模拟电子技术基础(第四版). 高等教育出版社. : 404页. ISBN 978-7-04-018922-3. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Garg, Rakesh Kumar; Ashish Dixit; Pavan Yadav. Basic Electronics. Firewall Media. 2008: 280. ISBN 8131803023. 

延伸阅读[编辑]

外部链接[编辑]