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電子振蕩器

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一種普遍使用的運算放大器弛張振蕩器英語relaxation oscillator

電子振蕩器英語:electronic oscillator)是用來產生具有周期性的類比訊號(通常是正弦波方波)的電子電路[1][2] 通常由放大電路、選頻網絡、正回饋網絡和穩幅環節組成[3]。振蕩器將電源提供的直流(DC)轉變成交流訊號。它們被廣泛應用於許多電子設備中。由振蕩器產生訊號的常見例子有無線電電視發射機英語television transmitter廣播的訊號,調節計算機和石英鐘的時鐘訊號,和電子傳呼機和電子遊戲發出的聲音。[1]

振蕩器通常用他們輸出訊號的頻率描述:

  • 低頻振盪器英語low frequency oscillationlow-frequency oscillator, LFO)是指產生頻率在20 kHz以下的(有的定義在0.1到10赫茲之間)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。
  • 音頻振蕩器產生頻率在音頻範圍內,約16 Hz到20 kHz。[2]
  • 射頻振蕩器產生的訊號在射頻(RF)範圍內,約100 kHz至100 GHz。[2]

用來由直流電源產生高功率交流輸出的振蕩器通常稱為逆變器

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

1 MHz的電子振蕩器電路,它使用的內部石英晶體的諧振特性,來控制頻率。提供數位設備,如計算機的時鐘訊號

諧波振盪器[編輯]

回饋線性振蕩器的框圖;放大器A的輸出 vo濾波器 β(jω) 回饋到它的輸入 vf

諧波(線性英語Linear circuit)振盪器產生正弦輸出。[2][4] 分為兩類:

回饋振蕩器[編輯]

線性振蕩器的最常見的形式是電子放大器(如電晶體運算放大器),放大器的輸出通過回饋網絡接回選頻濾波器的輸入。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……如此循環往復,一直到輸出訊號正好是我們所要的訊號為止。

回饋振蕩器電路可以根據它們在回饋迴路中使用的選頻濾波器的類型進行分類:[2][4]

哈特萊振盪器和Colpitts振盪器之間的對比

負阻振蕩器[編輯]

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[編輯]

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。

弛張振盪器是一種復振器multivibrator)。

相關條目[編輯]

參考文獻[編輯]

  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. ^ 童詩白、華成英. 模擬電子技術基礎(第四版). 高等教育出版社. : 404頁. 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. 

延伸閱讀[編輯]

外部連結[編輯]